掘錨機在煤礦快速掘進中的應用

張鵬 王鎮乾 黃堯

摘要：掘錨機在煤礦快速掘進中的應用，不僅可以有效地確保煤礦開采的銜接，增強煤礦快速掘進的能力，而且還能有效地促進煤礦企業的快速發展。簡析了掘錨機概念，對掘錨一體化技術進行了分析，與傳統的掘進技術進行了比較，重點分析了煤礦快速掘進中掘錨機的應用技術要求。

關鍵詞：掘錨機；煤礦快速掘進；應用

引言

掘錨機是為了處理錨桿支護影響掘進成巷速度造成采掘比例失衡的問題，進而實現煤礦巷道綜掘施工技術能力與裝備水平的提升，大大地提升了煤巷的單進能力，確保煤礦巷道掘進的高效、安全、優質、迅速以及采掘生產的均衡發展與順利銜接。因此，本文對掘錨機在煤礦快速掘進中應用的有關問題進行了簡要的分析。

1、掘錨機概念簡述

掘錨機是一種一體化設備，由連采機發展而來，同時配備了錨護和截割設備，可以在生產中同步完成截割、裝載與煤炭運輸和錨護等作業，由于采用寬滾筒全斷面截割，因此可以一次成巷。這種掘錨一體設備多系統高度集成，易于操作，在進行生產作業時，通常只需一名遠控器操作員搭配兩名錨桿機生產人員即可進行快速掘進生產。

2、掘錨一體化技術

煤礦掘進是煤炭生產和建設的基礎工程。巖層支護與加固是維護采掘空間的主要手段。傳統的采煤方法將二者分開，不能并行作業，工人的勞動強度大。如果將二者結合將大大的提高生產率，降低勞動強度。而將掘錨一體化技術不斷的應用在煤礦的采掘過程中，不僅可以有效的提高采礦的安全性，而且還能在一定程度上有效的增強支護的穩定性。較傳統的掘進技術不同的是：① 掘錨機生產循環進度小，空頂比連采掘進小，能夠及時支護，做到生產短掘短支，巷道頂板受采動影響較小，有利于復合頂板管理；② 自身滾筒截割轉速慢，規格固定，巷道掘進一次成型，掘進工程質量容易管理，文明生產比較好管理；③ 掘錨機可以自身同時完成頂錨、錨索、幫錨的永久支護，無須頻繁調機，履帶對底板破壞程度小，安全系數大；④ 掘錨機與跨騎皮帶、連運頭車配套生產，減小了梭車運行的安全隱患；⑤ 掘錨機支護及時，且機器打錨索，減少勞動強度；⑥ 生產掘進工序比連采簡單，可以減少勞動人員數量；⑦ 機器容易操作并使用，工作面文明生產容易管理；⑧ 掘錨機用無線遙控操作，掘進層位容易辨認，視線好，工程質量容易把握。

2.1、掘錨機組

掘錨聯合機組（Bolter-Miner）是80年代中、末期為適應終采工作面快速推進的要求研制的一種煤巷快速掘進和錨桿支護新型技術裝備。掘錨聯合機組是集切割、裝載、行走、錨桿支護、機載除塵等為一體的綜合掘進設備?，F今我國煤礦多數采用綜掘機掘進巷道，再用錨桿進行支護，其施工步工序：綜掘機割煤、裝煤、運煤后，將綜掘機后撤3～5m，再將錨桿機人工扛至工作面，接設風水管路后，才能啟動錨桿機打眼、安裝錨桿；工作面的錨桿打設完畢后，再將錨桿機扛出，風水管路撤出，然后綜掘機再開進工作面進行新一輪的循環作業。其最大的缺陷是綜掘機頻繁開進退出，錨桿機依靠人工頻繁扛進扛出，造成掘進效率不高，工人勞動強度較大。因此需要對現有綜掘機進行改造，使改造后的綜掘機實現掘、錨一體化。即：在綜掘機上安裝液壓系統控制的錨桿機，在掘進完畢后不需退機即可進行錨桿打孔作業，使有效的工時得以充分利用，并降低工人勞動強度。裝有較長的橫滾筒和錨桿鉆機的掘錨機組，既能快速掘進，割煤，又能同時支護頂板和側幫，可實現掘，裝，運，支平行作業，一次成巷，可成倍提高掘進速度和工效，并能離機自動操作。所以，掘錨機組是一種新型，高效，快速的掘進設備，是一種理想的作業方式，具有良好的發展前景。

2.2、錨桿支護設備

錨桿支護設備是在煤礦隧道等作業硐室內部進行加固與支護的設備之一，錨桿支護通常會在硐室結構中的預設位置鉆好孔洞，然后將金屬或木質、合成的等多種材質的桿柱打入孔內，利用其頭部的特殊結構固定，并用尾部托板承托被支護結構的重量。錨桿支護作業就是將圍巖與穩定巖體，通過黏結結構體緊密結合，使之達到一定的補強作用，這樣就能使工程支護成功。錨桿支護優勢較多，操作便捷、成本低廉，由于支護效果好，因此在掘錨機中應用這一技術非常適合。

3、掘錨機應用于煤礦快速掘進的應用

3.1、截割掘錨機的作業要點

在煤礦掘進作業過程中，通常將中線作為掘進基礎，掘進過程以一米距離為循環進行，一次截割一次支護。掘進截割作業時需要先將截割機頭固定于巷道頂板，再切入煤體，之后按照上下順序進行截割，割煤時到了底板位置要保證底煤部分截割的效果，裝煤完成后要調整截割頭，并放到巷道頂板的相應位置以開始新一輪截割。在掘錨機作業中，要以激光儀為指引，選擇好停放煤機的合適位置，然后根據巷道尺寸設置好截割寬度，截割完成后用錨桿設備安裝好支護結構。同時，必須根據設計要求，做好錨索結構的支護操作，檢查支護效果后才能進一步掘進。

3.2、裝載、運輸作業過程

在煤炭的運輸以及裝載過程中，運用掘錨機可有效提高煤礦的裝載以及運輸的效率。而掘錨機在煤礦裝載、運輸作業中的使用，不僅包括中部輸送機，而且還包括收集頭機構。因此，在做相應的截割作業時，應首先要保證收集頭結構能夠完全的降落入煤，進而再利用收集頭上的耙爪結構來將煤運輸到中部的運輸機中，進而將其運輸到相應的運輸車中，以實現對煤炭的裝載與運輸，從而減輕工人的勞動強度

3.3、支護工藝分析

3.3.1、幫錨桿支護工藝

在幫支護過程中，需要充分利用掘錨機進行施工，在不應用機組鉆機施工幫錨機時，需要利用幫部錨桿鉆機或煤電鉆進行操作。此外，當對間排距、網片接搭方式進行變更操作時，還需要采取有效措施予以應對。

3.3.2、錨索支護

先在錨桿預設計的位置鉆好孔眼，在進行錨索作業時應先伸出穩定靴來支撐掘錨機，掘錨機操控司機要根據情況調整遙控器狀態，使之達到支護狀態。要對掘錨機做好液壓支撐，調整好支護梁的伸縮閥等結構，將工作頂棚支護在合適的位置?？刂沏@臂擺動閥的過程中，必須確保兩鉆架可以夠到鉆眼，并且要根據設計要求控制鉆眼深度和巷道高度。在進行錨桿安裝時，要選取合適的鉆桿，在鉆眼過程中控制好旋轉閥，以保證鉆孔操作的可靠性。安裝錨索時，需要將樹脂放入已打好的鉆孔孔底位置，而后將錨索放置到鉆孔內。將錨索下端放在攪拌器上，升起鉆箱，直至達到錨索底部位置，距離眼口60cm左右即可，將鉆箱升高，并進行轉動。攪拌操作時，需要保證轉動速度由慢至快，10s～12s時間為最佳。緊固好錨索，當樹脂凝固后，需要借助人力上錨索具、錨索托盤。此過程中，需要連接錨索外露端、掘錨機張拉泵頭，同時由另一人張拉錨索，保證初錨力大于14t，如特殊情況需要，可以實施再一次緊固操作。張拉完成后，需要松開張拉泵，而后將下一根錨索緊固、安裝好。

結束語

掘錨機在煤礦生產中的應用效果顯而易見，但由于其功能集成化、設備協作化的特征，對作業環境要求較高。因此在工作實踐中，要根據掘錨機的作業特征，對煤礦環境進行科學勘查后，根據生產需要投入掘錨機，以提升煤礦生產效率。

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