新型液壓錨桿鉆車在陽煤一礦的高效應用研究

閻小亮

（陽泉煤業（集團）有限責任公司一礦，山西 陽泉 045008）

引言

為提高綜合機械化施工程度，充分發揮機械化裝備優勢，為減少支護時間，解決人工臨時支護，利用裝備提能和工時優化，降低員工勞動強度，提升大斷面煤巷掘進效率，陽煤一礦8305 回風巷推廣應用了石家莊天地煤機CMM2-27 型液壓錨桿鉆車。

1 設備基本參數

1.1 掘錨機特點

CMM2-27 煤礦用液壓錨桿鉆車與掘進機配合使用，適用于中低型礦山巷道掘進工作面機械化作業，煤巷、半煤巖巷掘進工作面支護作業，能夠實現頂、幫同時支護、鉆炮孔及探測孔等功能。巷道支護高度3～5.5 m，支護寬度4.5～6 m，適應巷道工作坡度為±16°。

1.2 設備特點及技術參數（見表1）

表1 液壓錨桿鉆車主要技術參數表

2 巷道基本情況

2.1 巷道概況

8305 工作面回風巷位于南北翼瓦斯聯絡巷以東，三采區西副巷以西，8304（西部）回采工作面（已回采）以南，8305（西部）工作面低位抽采巷以北。設計長度為1 060 m，巷道坡度平均4°，凈寬5.5 m，凈高3.8 m，凈斷面20.9 m3。

2.2 頂板巖性

巷道直接頂為0.6 m 黑色泥巖，基本頂為6.64 m灰色石灰巖。

2.3 支護形式

采用“W 鋼帶+錨索+補強錨索+經緯金屬網”聯合支護。鋼帶使用BHW-1040-280-4-5600 的6眼W 鋼帶；排距1 000 mm，間距1 040 mm，每排布置4 根主錨索和2 根補強錨索，補強錨索第一排布置在鋼帶2、4 眼內，第二排布置在鋼帶3、5 眼內，依次交替布置。主錨索使用Ф21.8 mm×4 200 mm 的錨索,補強錨索使用Ф21.8 mm×6 200 mm 的錨索（斜切頭）,托板使用300 mm×270 mm×14 mm 的可調心W 型托板+調心球墊，錨固劑使用MS 雙速23/120型樹脂錨固劑，頂網使用6 500 mm×1 200 mm 的經緯金屬網。

采用“錨索+雙層金屬網”聯合支護，每排每幫布置4 根錨索，排距1 000 mm，間距從頂板至底板依次為400 mm、1 000 mm、1 000 mm、1 000 mm、500 mm。幫錨索使用Φ17.8 mm×4 200 mm 的錨索，錨索托板使用300 mm×300 mm×12 mm 的拱型托板配合調心球墊，藥卷使用MS 雙速23/120 型樹脂錨固劑。金屬網雙層布置，雙邊連接。

3 設備配套和工藝

8305 回風巷設備有EBZ-260 型綜掘機1 臺，SSJ-800 型皮帶機3 部，CMM2-27 液壓錨桿鉆車1 部。

掘進時采用綜掘機進行截割、裝載，CMM2-27液壓錨桿鉆車臨時支護和永久支護，運輸使用皮帶機出煤。截割完后，先退出掘進機，把液壓錨桿鉆車開進煤頭，將已綁好的鋼帶和網抬到鉆車上，使用前支撐機構升起臨時支護裝置，使鋼帶緊貼頂板后進行支護。由左右鉆臂先施工頂板范圍內錨索眼位，再施工每幫最上2 排錨索，下部幫錨索由錨桿鉆機施工。

生產班工藝流程：檢查工作面隱患→截割（同時裝料運輸）→停機→退出間距→敲幫問頂→開進液壓錨桿鉆車→打開臨時支護→操作鉆臂→ 進行永久支護→進入下個工作循環。

4 進展情況及分析

4.1 累計進尺情況

從2 月26 日四點班開始試用，截止4 月25 日，累計施工58 d，累計施工451 m，平均日進尺7.8 m，最高日進10 m。其中日進9～10 m 占8%，日進7～8 m占84%，其余占8%。

4.2 生產階段情況

前期磨合：2021 年2 月26 日—3 月6 日，掘三隊一組員工試用液壓錨桿臺車，初期適應階段，班進尺由2 排提高到3 排。

穩固提升：2021 年3 月7 日—4 月26 日，員工操作熟練度提高，班進達4 排以上，日進達8～10 排。

4.3 正常條件進尺情況

3 月7 日—4 月25 日，現場無構造及其他事故影響，48 d 累計施工404 m，平均日進8.5 m。

4.4 工時工效

檢修班：07：30—14：30，作業時間約7 h。零點班：23：00—9：00，開機時間23：30，工作面時間10 h。中午班：13：00—23：00，開機時間14：30，工作面時間10 h。利用交接班交叉時段進行備料準備。

現各工序主要用時見表2；截割用時（循環2 排割煤用時）60 min；退掘進機、進液壓錨桿鉆車用時10～20 min；臨時支護用時10～20 min；單排支護用時（成熟階段平均一排支護用時）80 min；循環用時（一個循環2 排環用時）180 min。

表2 用液壓鉆車單根錨索用時統計表

5 應用效果分析

5.1 工藝對比

通過和錨桿鉆機、天巨重工液壓錨桿鉆車工藝進行對比分析，比較各項指標，綜合評定綜合性能。（見表3）

表3 工藝分析對比表

5.2 液壓錨桿鉆車優勢

1）液壓鉆車有前支撐頂鋼帶用作臨時支護，改變了原來的人工用單體柱打臨時支護的工藝，并且實現機械化進行臨時支護，安全性有較大提升。

2）液壓鉆車實現機械化鉆眼，循環支護用時掘進效率提升10%。液壓鉆車減少工人們的工作強度，操作方便省力。

3）液壓鉆車注錨索時扭矩較大，攪拌錨固劑效果較好，不會發生外露長的問題，提升了施工質量。

4）作業人員操作臺與鉆臂有一定的距離，能有效杜絕在打眼過程中因鉆桿斷折導致的人身傷害事故。同時，兩部操作臺各配備急停按鈕，遇突發情況可實現急停斷電。

5.3 存在問題及建議

5.3.1 存在問題

1）液壓鉆車由液壓油缸提供動力，轉速快，扭矩大，液壓鉆車對鉆桿質量及人員操作要求較高，否則鉆桿在打鉆過程中就容易損壞。

2）鉆桿座鉆桿插孔容易磨損變形。

5.3.2 其他建議

1）扶釬器有局限性，在打鉆過程中鉆臂無法移動，一旦鉆臂受力偏離，很難回到原位，建議拆除。

2）建議將臨時支護前支撐加長，可以一次支護兩排鋼帶。前支撐下放角度加大，便于往上放鋼帶。

3）推進部滑道架較長，導軌油缸行程短，鉆臂伸縮油缸行程短，加長之后一個循環兩排可以不移動鉆車。

4）液壓鉆車具有拆卸鉆桿的反轉功能，實際使用過程中不能有效拆卸鉆桿套，并且鉆桿損壞較為嚴重，現狀為依舊使用管鉗拆卸鉆桿，建議改進。

5）加油口不是很理想，水的泄壓閥正好在加油口上方，影響加油，建議改進。

6）防護蓋不合理，拆卸鉆車操作手把下面的蓋時，必須得把座椅，側蓋都得拆掉才能拆開，建議改進。

7）管路暴露在外面太多，易損壞，不好維護。

8）鉆臂最下方襯板短，容易造成鉆臂變形，建議加長鉆臂最下方襯板長度。人員操作平臺展開后，容易發生變形，建議改進。

6 應用效果分析

通過試驗分析，液壓鉆車表現出了良好的綜合性能，實現了臨時支護、永久支護的機械化作業，提升了掘進裝備機械化、連續化水平。隨著新型液壓錨桿在陽煤一礦試用推進，日進尺提升到8～9 m，掘進效率得到提升，并表現了出了安全高效等特點，也具有良好的穩定性，取得了可觀的應用效果，可以在適用的綜掘工作面進行推廣。