連錨護(hù)一體機(jī)

遲景健

摘 要：簡述了連錨護(hù)一體機(jī)的特點，主要用途和適用范圍，主要結(jié)構(gòu)和工作原理，操作安全要求，國內(nèi)外連錨護(hù)一體機(jī)的研發(fā)現(xiàn)狀及國內(nèi)市場。

關(guān)鍵詞：連錨護(hù)一體機(jī)；錨桿機(jī)；臨時支護(hù)；煤巷

1.產(chǎn)品特點

連錨護(hù)一體機(jī)，適應(yīng)長壁開采工藝的需求，巷道斷面可達(dá)到16 -23.5平方米，可經(jīng)濟(jì)切割單項抗壓強(qiáng)度≤80MPa的煤巖。該機(jī)主要特點是整機(jī)噸位大，掘進(jìn)、打錨桿和支護(hù)同步進(jìn)行，切割硬度高，截齒損耗小，機(jī)器穩(wěn)定性能好，操作方便，可靠性高等。

2.主要用途和適用范圍

連錨護(hù)一體機(jī)主要是為煤礦綜采及高檔普采工作面巷道服務(wù)的機(jī)械設(shè)備，主要適用于煤及半煤巖巷的掘進(jìn)。該機(jī)可經(jīng)濟(jì)切割單向抗壓強(qiáng)度≤80MPa的煤巖，可掘巷道最大寬度（定位時）5.5m，最大高度4.3m，巷道斷面一次成型，形狀為矩形，適應(yīng)巷道坡度±6度，該機(jī)后配套錨護(hù)運(yùn)輸設(shè)備可實現(xiàn)連載截割面的及時支護(hù)和截割物料的連續(xù)運(yùn)輸，真正實現(xiàn)了掘錨同步，很大程度提高了工作效率。

3.主要結(jié)構(gòu)和工作原理

連錨護(hù)一體機(jī)分為主機(jī)和后配套的錨護(hù)部分，主機(jī)主要是進(jìn)行掘進(jìn)工作，后配套錨護(hù)部分主要進(jìn)行打錨桿和臨時支護(hù)作業(yè)。

主機(jī)主要由截割裝置、滑移大臂裝置、行走底盤裝置、裝載裝置、輸送裝置、通風(fēng)除塵系統(tǒng)、行走平臺、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和水路系統(tǒng)等部分組成。

配套的錨護(hù)部分主要由頂錨桿機(jī)裝置、幫錨桿機(jī)裝置、臨時支護(hù)裝置和配套電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、水路系統(tǒng)等部分組成。

截割裝置：通過截割電機(jī)驅(qū)動減速機(jī)帶動滾筒轉(zhuǎn)動，及截割大臂的升降運(yùn)動，實現(xiàn)煤層的截割。

滑架大臂裝置：通過舉升油缸與截割大臂連接，掏槽油缸推動滑動架整體移動，實現(xiàn)截割裝置的掏槽和攏料動作。油缸可以內(nèi)置行程傳感器，方便調(diào)掏槽深度。可以安裝旋轉(zhuǎn)編碼器進(jìn)行實時監(jiān)測截割大臂的旋轉(zhuǎn)角度，確定滾筒的截割位置。

行走底盤裝置：由履帶行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動，左走對稱分布，都是由液壓馬達(dá)帶動減速機(jī)驅(qū)動，提高整機(jī)穩(wěn)定性，速度最高可達(dá)到12m/min，無支重輪和導(dǎo)向輪，這也降低了故障率。

裝載裝置：主要由鏟板機(jī)構(gòu)及左右星輪機(jī)構(gòu)組成，安裝于截割裝置下側(cè)。通過電機(jī)或是馬達(dá)驅(qū)動減速機(jī)帶動左右星輪轉(zhuǎn)動，使裝載煤巖裝載到輸送裝置上。具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、連續(xù)裝煤、工作可靠、事故率低等特點。輸送裝置的升降能帶動裝載動作，行走過程中裝載裝置要離開地面。左右側(cè)門板可通過控制鏟板機(jī)構(gòu)的油缸伸縮動作實現(xiàn)最大截割寬度攏料的效果。

輸送裝置：主要由漲緊裝置、電機(jī)、減速機(jī)、刮板鏈、升降油缸、前端和尾端組成。前端通過升降油缸可以相對尾端轉(zhuǎn)動，以便于移動過程中將裝載裝置升起，避免與地面碰撞。

通風(fēng)除塵系統(tǒng)：主要通過馬達(dá)驅(qū)動風(fēng)扇吸風(fēng)，將截割產(chǎn)生的塵埃吸入除塵器內(nèi)，二次水淋降塵，把潔凈的空氣排到整機(jī)尾部，保證煤巷內(nèi)工作環(huán)境的清潔。

液壓系統(tǒng)：主要由電機(jī)驅(qū)動油泵，通過多路閥控制各都功能部件中的馬達(dá)和油缸動作，保證在工作狀態(tài)下各動作相互協(xié)調(diào)工作，達(dá)到能完成各工況需要求。

電氣系統(tǒng)：主要由電控箱、顯示裝置、電機(jī)、傳感器、遙控裝置及一些輔件組成。電控箱通電為整個設(shè)備提供動力源；電控箱內(nèi)部的pc可對設(shè)備每個工況工作數(shù)據(jù)記錄；顯示裝置能顯示出故障提示和整個設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；電機(jī)帶動油泵工作為整個液壓系統(tǒng)提供動力及帶動某些部分工作；遙控裝置能控制多路閥，從而控制相關(guān)部件動作；傳感器能反饋各動作運(yùn)行狀態(tài)的信號，保證各動作能精準(zhǔn)工作。急停按鈕按下后，連錨護(hù)一體機(jī)所有工作停止，確保工作安全。

水路系統(tǒng)：主要由冷卻裝置、過濾器、高壓水泵、控制閥及一些輔件組成。冷卻裝置用來冷卻油溫，過濾器用來過濾水中的雜質(zhì)，高壓水泵用來為內(nèi)外噴霧裝置提供高壓水，使水達(dá)到霧狀，用于除塵功能；球閥用來控制水路的通斷，多路閥用來控制水泵開啟。

行走平臺：主要為錨桿司機(jī)提供安全位置來操作打錨桿，操作臨時支護(hù)。錨桿裝置和臨時支護(hù)裝置也固定在上面，上面留有空隙方便布置配套液壓、電氣、水系統(tǒng)裝置，下前方裝有兩個支撐用來撐起錨桿平臺。后面也有兩個支腿，也是起到撐起錨桿平臺的作用，但是布置在主體上面。

4.配套的錨護(hù)部分

頂錨桿機(jī)和幫錨桿機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，頂錨桿機(jī)可以前后上下擺動確定打錨桿的位置，幫錨桿機(jī)只能上下擺動確定位置。打頂錨桿和幫錨桿是需要分開進(jìn)行的。

頂錨桿機(jī)裝置：由滑架機(jī)構(gòu)、推進(jìn)機(jī)構(gòu)、錨桿轉(zhuǎn)機(jī)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和擺動機(jī)構(gòu)等部分組成。錨桿機(jī)滑架升起，通過旋轉(zhuǎn)和擺動部分前后左右確定位置后，將鉆桿一端穿過架梁中心，以一端放入轉(zhuǎn)機(jī)內(nèi)，卡緊鉆桿定位器，啟動錨桿轉(zhuǎn)機(jī)，進(jìn)給推進(jìn)，轉(zhuǎn)機(jī)開始旋轉(zhuǎn)鉆眼，待鉆機(jī)升至剛接觸架梁頭板時停止鉆眼，鉆機(jī)退回，撤下短鉆桿更換長鉆桿。

因為幫錨桿和頂錨桿的結(jié)構(gòu)基本相同，工作原理也相同。

配套的液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)都是使錨桿機(jī)在工作狀態(tài)各動作相互協(xié)調(diào)工作，為達(dá)到能完成各工況需求。

配套水系統(tǒng)：組成部分與主機(jī)水系統(tǒng)相同，主要作用也是用來冷卻油溫，還有另外一個作用是，在打錨桿時會產(chǎn)生大量熱量，這樣會把錨桿的鉆頭損壞。在打錨桿時，這部分水通過轉(zhuǎn)機(jī)進(jìn)過錨桿輸送到錨桿鉆頭處，用來冷卻鉆頭，這樣對鉆頭起了保護(hù)作用。在打錨桿的同時需要把配套水系統(tǒng)開啟。

臨時支護(hù)裝置：主要由油缸和托架組成。在打錨桿過程中為了防止坍塌，油缸伸出帶動托架頂住頂棚，這樣確保安全作業(yè)。放置頂棚的金屬網(wǎng)可以放到托架上，也節(jié)省人力，提高作業(yè)效率。

5.主機(jī)操作安全要求

主機(jī)各部件動作要遙控器控制。因此操作人員使用遙控器之前必須熟知遙控器各操作手柄的功能及相關(guān)注意事項。定期檢查無線遙控器上的安全功能。檢查的時間間隔，應(yīng)根據(jù)遙控器的使用情況而定，在通常情況下，每星期至少檢查一次。檢查時，遙控器與充電器相接。任何時候，必須保證只有一臺遙控器操縱連錨護(hù)一體機(jī)。在連錨護(hù)一體機(jī)工作期間，除了錨桿機(jī)操作人員和連錨一體機(jī)司機(jī)外，任何人不允許靠近連錨護(hù)一體機(jī)。如有特殊情況，必須經(jīng)過連錨護(hù)一體機(jī)司機(jī)的允許才能靠近。電纜托攜人員必須始終在連錨護(hù)一體機(jī)司機(jī)的視線內(nèi)，所有工作必須在連錨護(hù)一體機(jī)司機(jī)知曉的情況下進(jìn)行。主機(jī)啟動工作時，必須保證各危險區(qū)域無人，如果有人還在危險區(qū)域，連錨護(hù)一體機(jī)不允許動作。維修或更換截齒期間維修人員必須與危險點保持距離并先在設(shè)備上掛警示牌。

6.錨桿機(jī)操作安全要求

非專業(yè)操作人員，不得操作錨桿機(jī)。在開機(jī)前必須認(rèn)真檢查各液壓手柄，必須處于中間位置。

啟動前要接水管接入外來水，保證冷卻。機(jī)器停止工作時，要將各部件回收原位置。如果要被夾在側(cè)幫壁里的鉆桿，或是將鉆頂板時，彎曲變形的鉆桿抽出，必須在旋轉(zhuǎn)停止之后，才能進(jìn)行操作；否則將造成嚴(yán)重的傷亡事故。滑移平臺過程中需要人員配合查看前后有無人員，避免碰傷，支腿油缸伸出時，注意地面工作人員，避免壓傷。

7.液壓系統(tǒng)安全要求

在檢查、維護(hù)液壓系統(tǒng)各管路之前，須釋放全部壓力。仔細(xì)檢查液壓管路和接頭，保證沒有泄漏和損壞，如發(fā)現(xiàn)問題，請及時更換。更換液壓管路和接頭，須使用同樣規(guī)格的備件。液壓系統(tǒng)的壓力不準(zhǔn)隨意調(diào)整，如有需要應(yīng)請示有關(guān)專職人員，并由專職人員調(diào)定。

8.國內(nèi)外連錨護(hù)一體機(jī)的研發(fā)現(xiàn)狀和國內(nèi)市場

山特維克和JOY都有成熟的產(chǎn)品在煤炭機(jī)械市場在使用，國內(nèi)中國鐵建重工集團(tuán)也有相應(yīng)的產(chǎn)品在使用。因為對巷道的要求比較高，地質(zhì)要求比較嚴(yán)格，所以目前在內(nèi)蒙古，陜西，山西等地均有對連錨護(hù)一體機(jī)的使用。

9.總結(jié)

隨著煤炭機(jī)械的不斷發(fā)展，如何高效、安全、智能、綠色開采是未來市場的一大熱門話題，掘錨護(hù)一體化是其中一個發(fā)展方向，我們要努力實現(xiàn)這一愿景。

參考文獻(xiàn)

[1]煤巷錨桿理論支護(hù)理論與成套技術(shù){M}.康紅普、王金華等.北京：煤炭工業(yè)出版社.2007

[2]煤巷錨桿支護(hù){M}侯朝炯、郭勵生等.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社.1999.