周希應(yīng)

（大同煤礦集團有限責(zé)任公司四臺礦，山西 大同 037007）

1 概述

四臺礦是國家“七五”期間重點建設(shè)項目，設(shè)計生產(chǎn)能力為500萬t/年，是大同煤礦集團公司主力礦井之一。目前，全礦共有5個綜采隊，10個機掘隊，7個普掘隊。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，萬噸巷道消耗率為70.76%.因此，工掘進度是影響采掘銜接的關(guān)鍵因素。

2 現(xiàn)狀分析

四臺礦現(xiàn)用的都是風(fēng)動錨索機，使用時，抬進工作面，并接好風(fēng)水管路；不使用時，斷開風(fēng)水管路，抬出工作面，支護占用時間較長。為了加快推進支護技術(shù)改革，提高生產(chǎn)作業(yè)效率，減少工人的勞動強度，本礦引進MJH-200/415E機載錨桿機進行試驗應(yīng)用。MJH-200/415E機載錨桿機也叫掘錨一體化裝置，與掘進機配套，完成錨桿、錨索支護作業(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，達到預(yù)緊力要求。實現(xiàn)井下機械化開采，解決巷道支護難題。

2.1 主要結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1.1 錨桿機

錨桿機主要由主機架、滑動架、鏈條機構(gòu)、馬達組件、六聯(lián)液壓操作閥、油缸以及其他附屬部件組成。

在掘進機的截割部左右兩側(cè)安裝2部錨桿機，利用掘進機的泵站，可以獨立完成不同方位、不同角度的錨桿錨裝作業(yè)，使掘進、錨桿支護實現(xiàn)機械一體化。

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

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

鉆孔工作是由馬達帶動鉆桿鉆頭的旋轉(zhuǎn)運動和進給運動完成的。

鉆頭的進給運動分兩段：一段由滑動架外部平行的油缸推動滑動架整體移動；另一段由滑動架內(nèi)部的鏈條機構(gòu)推動馬達組件來完成（鏈條機構(gòu)的運動來自于油缸）。

2.1.2 液壓系統(tǒng)

錨桿機的液壓系統(tǒng)依附于掘進機的液壓系統(tǒng)，在掘進機液壓系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，并聯(lián)了一套錨桿機控制系統(tǒng)。油泵采用掘進機負載敏感變量泵，錨桿機液壓馬達采用擺線馬達。

2.1.3 供水系統(tǒng)

供水系統(tǒng)在掘進機的基礎(chǔ)上增加了一條水路，其作用是給錨桿機鉆頭潤滑、冷卻和滅塵。

供水系統(tǒng)通過液控水閥控制，水壓由掘進機供水系統(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)

掘進機配備錨桿機后，錨高范圍取決于錨桿機性能參數(shù)，見表1.

表1 錨桿機性能參數(shù)

2.3 錨桿機的安裝調(diào)試

錨桿機是一套獨立機構(gòu)，通過加長截割部上的2個銷軸，就可把錨桿機掛在截割部側(cè)面。前端通過螺栓緊固聯(lián)結(jié)，后面通過壓板及螺紋套限位。錨桿機安裝簡便、拆卸容易。

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

錨桿機的工作程序如圖1、圖2所示（如果側(cè)幫條件允許，最下面的2個錨桿在掘進機過后人工補打，這會使掘進開采效率得到提高）。

2.4 技術(shù)特點

①液壓錨桿鉆機轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速為軟特性，其轉(zhuǎn)矩、推力、轉(zhuǎn)速能隨工作負載的變化，實現(xiàn)較合理的匹配，使液壓錨桿鉆機始終保持良好的鉆削性能。②左右2臺錨桿機操作控制具有獨立性，使得錨桿錨裝靈活、高效。③錨桿機模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)獨立，拆裝方便，維修性好。④錨桿機借用掘進機液壓泵站，不用新增動力源。⑤操作者在安全區(qū)操作，提高了井下錨桿錨裝的安全性，降低了工人的勞動強度。

圖1 錨桿機的工作程序

圖2 四臺礦21105巷機載錨桿機現(xiàn)場施工圖

2.5 安全注意事項

①錨桿機鉆孔前，必須確保頂板與煤幫的穩(wěn)定，保證作業(yè)安全。②調(diào)整錨桿機位置時，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錨桿機開眼定位時，不準帶著手套去試握鉆桿。④錨桿機鉆孔時，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錨桿機折疊收回時，與錨桿機要保持一定距離，注意人身安全。

3 結(jié)束語

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，對錨桿機的使用安全性以及工作效率的提高非常重要。

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

使用錨索機支護錨桿或錨索需要3人以上操作時，使用錨桿鉆機3人操作2臺錨桿鉆機，無需安排專人看風(fēng)管截門，以提高支護效率。

打注1.7 m長錨桿平均用時65 s，比風(fēng)動錨索機提前約10 s.

打注4 m長鋼絞線平均用時610 s，比風(fēng)動錨索機提前約300 s.

支護一個循環(huán)節(jié)省人員3人，節(jié)約時間約15 min，且降低了員工的勞動強度。

錨桿機工作時，掘進機處于控制系統(tǒng)閉鎖狀態(tài)，以最大程度保證操作的安全性。操作極其簡便，動作靈活可靠。