MJH-200/415E機(jī)載錨桿機(jī)的試驗(yàn)與應(yīng)用

周希應(yīng)

（大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司四臺(tái)礦，山西 大同 037007）

1 概述

四臺(tái)礦是國(guó)家“七五”期間重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為500萬(wàn)t/年，是大同煤礦集團(tuán)公司主力礦井之一。目前，全礦共有5個(gè)綜采隊(duì)，10個(gè)機(jī)掘隊(duì)，7個(gè)普掘隊(duì)。主要開采12#和14#煤層，煤層厚度為1.7～2.3 m，所掘巷道全部是半煤巖，萬(wàn)噸巷道消耗率為70.76%.因此，工掘進(jìn)度是影響采掘銜接的關(guān)鍵因素。

2 現(xiàn)狀分析

四臺(tái)礦現(xiàn)用的都是風(fēng)動(dòng)錨索機(jī)，使用時(shí)，抬進(jìn)工作面，并接好風(fēng)水管路；不使用時(shí)，斷開風(fēng)水管路，抬出工作面，支護(hù)占用時(shí)間較長(zhǎng)。為了加快推進(jìn)支護(hù)技術(shù)改革，提高生產(chǎn)作業(yè)效率，減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，本礦引進(jìn)MJH-200/415E機(jī)載錨桿機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)用。MJH-200/415E機(jī)載錨桿機(jī)也叫掘錨一體化裝置，與掘進(jìn)機(jī)配套，完成錨桿、錨索支護(hù)作業(yè)，既可錨裝頂板錨桿，也可錨裝側(cè)幫錨桿，又可攪拌和安裝樹脂藥卷，而且錨桿螺母一次性擰緊，達(dá)到預(yù)緊力要求。實(shí)現(xiàn)井下機(jī)械化開采，解決巷道支護(hù)難題。

2.1 主要結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1.1 錨桿機(jī)

錨桿機(jī)主要由主機(jī)架、滑動(dòng)架、鏈條機(jī)構(gòu)、馬達(dá)組件、六聯(lián)液壓操作閥、油缸以及其他附屬部件組成。

在掘進(jìn)機(jī)的截割部左右兩側(cè)安裝2部錨桿機(jī)，利用掘進(jìn)機(jī)的泵站，可以獨(dú)立完成不同方位、不同角度的錨桿錨裝作業(yè)，使掘進(jìn)、錨桿支護(hù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械一體化。

錨桿機(jī)具有垂直水平折疊變換、主臂前后伸縮、鉆機(jī)馬達(dá)上下升降、自身左右旋轉(zhuǎn)等功能。錨桿機(jī)與掘進(jìn)機(jī)截割部之間通過(guò)軸銷及螺栓聯(lián)接，掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，錨桿機(jī)處于水平收縮折疊狀態(tài)，最大程度地降低了錨桿機(jī)構(gòu)的空間尺寸；錨桿機(jī)工作時(shí)，掘進(jìn)機(jī)處于控制系統(tǒng)閉鎖狀態(tài)，最大程度地保證了操作的安全性。

錨桿機(jī)的六聯(lián)閥分別控制錨桿機(jī)的前后移動(dòng)、鉆臂的垂直與水平轉(zhuǎn)換、鉆臂的左右旋轉(zhuǎn)、滑架帶動(dòng)馬達(dá)的上下移動(dòng)、鏈條帶動(dòng)馬達(dá)的上下移動(dòng)和馬達(dá)的正反向旋轉(zhuǎn)。

鉆孔工作是由馬達(dá)帶動(dòng)鉆桿鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)完成的。

鉆頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分兩段：一段由滑動(dòng)架外部平行的油缸推動(dòng)滑動(dòng)架整體移動(dòng)；另一段由滑動(dòng)架內(nèi)部的鏈條機(jī)構(gòu)推動(dòng)馬達(dá)組件來(lái)完成（鏈條機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)來(lái)自于油缸）。

2.1.2 液壓系統(tǒng)

錨桿機(jī)的液壓系統(tǒng)依附于掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)，在掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，并聯(lián)了一套錨桿機(jī)控制系統(tǒng)。油泵采用掘進(jìn)機(jī)負(fù)載敏感變量泵，錨桿機(jī)液壓馬達(dá)采用擺線馬達(dá)。

2.1.3 供水系統(tǒng)

供水系統(tǒng)在掘進(jìn)機(jī)的基礎(chǔ)上增加了一條水路，其作用是給錨桿機(jī)鉆頭潤(rùn)滑、冷卻和滅塵。

供水系統(tǒng)通過(guò)液控水閥控制，水壓由掘進(jìn)機(jī)供水系統(tǒng)的減壓閥調(diào)節(jié)，流量由開關(guān)閥控制。供水系統(tǒng)的流量為25 L/min，壓力為2.5 MPa以上。

2.2 主要技術(shù)參數(shù)

掘進(jìn)機(jī)配備錨桿機(jī)后，錨高范圍取決于錨桿機(jī)性能參數(shù)，見(jiàn)表1.

表1 錨桿機(jī)性能參數(shù)

2.3 錨桿機(jī)的安裝調(diào)試

錨桿機(jī)是一套獨(dú)立機(jī)構(gòu)，通過(guò)加長(zhǎng)截割部上的2個(gè)銷軸，就可把錨桿機(jī)掛在截割部側(cè)面。前端通過(guò)螺栓緊固聯(lián)結(jié)，后面通過(guò)壓板及螺紋套限位。錨桿機(jī)安裝簡(jiǎn)便、拆卸容易。

錨桿機(jī)的安裝調(diào)整主要是針對(duì)液壓管線而言的。液壓管線的連接也非常簡(jiǎn)單，每部錨桿機(jī)只需4根油管即可完成連接。安裝后要確保在整機(jī)操作過(guò)程中，管線配置合理，拖動(dòng)可靠，不會(huì)造成管線損壞，安裝后要全程循環(huán)操作幾次。

錨桿機(jī)的工作程序如圖1、圖2所示（如果側(cè)幫條件允許，最下面的2個(gè)錨桿在掘進(jìn)機(jī)過(guò)后人工補(bǔ)打，這會(huì)使掘進(jìn)開采效率得到提高）。

2.4 技術(shù)特點(diǎn)

①液壓錨桿鉆機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速為軟特性，其轉(zhuǎn)矩、推力、轉(zhuǎn)速能隨工作負(fù)載的變化，實(shí)現(xiàn)較合理的匹配，使液壓錨桿鉆機(jī)始終保持良好的鉆削性能。②左右2臺(tái)錨桿機(jī)操作控制具有獨(dú)立性，使得錨桿錨裝靈活、高效。③錨桿機(jī)模塊化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)獨(dú)立，拆裝方便，維修性好。④錨桿機(jī)借用掘進(jìn)機(jī)液壓泵站，不用新增動(dòng)力源。⑤操作者在安全區(qū)操作，提高了井下錨桿錨裝的安全性，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖1 錨桿機(jī)的工作程序

圖2 四臺(tái)礦21105巷機(jī)載錨桿機(jī)現(xiàn)場(chǎng)施工圖

2.5 安全注意事項(xiàng)

①錨桿機(jī)鉆孔前，必須確保頂板與煤幫的穩(wěn)定，保證作業(yè)安全。②調(diào)整錨桿機(jī)位置時(shí)，注意不要與其他物體產(chǎn)生刮碰，尤其注意不要刮碰油管。③錨桿機(jī)開眼定位時(shí)，不準(zhǔn)帶著手套去試握鉆桿。④錨桿機(jī)鉆孔時(shí)，不要一味加大油缸推力，以免降低鉆孔速度，造成卡鉆、斷釬、崩裂刀刃、頂彎鉆桿等故障。⑤錨桿機(jī)折疊收回時(shí)，與錨桿機(jī)要保持一定距離，注意人身安全。

3 結(jié)束語(yǔ)

不同尺寸的巷道，錨桿的錨裝有不同的最佳錨裝順序，所以在巷道錨桿作業(yè)規(guī)程中，要合理制定錨桿錨裝的工藝規(guī)程，以取得最高的工作效率。

左右錨桿機(jī)都是由六聯(lián)液壓操作閥控制的，所以正確熟練地操作控制，對(duì)錨桿機(jī)的使用安全性以及工作效率的提高非常重要。

錨桿機(jī)操作中，鉆桿的長(zhǎng)短尺寸要合理，輔助工具要齊全。操作人員要定崗定位，各負(fù)其責(zé)，相互配合要默契。

使用錨索機(jī)支護(hù)錨桿或錨索需要3人以上操作時(shí)，使用錨桿鉆機(jī)3人操作2臺(tái)錨桿鉆機(jī)，無(wú)需安排專人看風(fēng)管截門，以提高支護(hù)效率。

打注1.7 m長(zhǎng)錨桿平均用時(shí)65 s，比風(fēng)動(dòng)錨索機(jī)提前約10 s.

打注4 m長(zhǎng)鋼絞線平均用時(shí)610 s，比風(fēng)動(dòng)錨索機(jī)提前約300 s.

支護(hù)一個(gè)循環(huán)節(jié)省人員3人，節(jié)約時(shí)間約15 min，且降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

錨桿機(jī)工作時(shí)，掘進(jìn)機(jī)處于控制系統(tǒng)閉鎖狀態(tài)，以最大程度保證操作的安全性。操作極其簡(jiǎn)便，動(dòng)作靈活可靠。