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我国矿用锚杆钻孔设备存在的问题

我国矿用锚杆钻孔设备存在的问题

目前锚杆钻机技术发展状况有以下基本特点:
(1)单体气动回转式锚杆钻机是锚杆钻机产品的主流,在齿轮式、柱塞式和叶片式三种类型气马达中,叶片式马达已基本淘汰,齿轮式马达与柱塞式马达在扭矩转速特性、不同气压下的性能、噪声特性、机重、对润滑的要求与抗污染等方面各有优缺点,在不同使用条件下都有各自的市场。

(2)液压锚杆钻机输出的扭矩高于气动锚杆钻机,在某些场合下应用较好,与掘进机配套是较优越的工作方式。从目前已正式投入使用的支腿式液压锚杆钻机来看,钻机输出扭矩仍然偏低,液压系统容易发热。由于以矿物油为工作介质,在煤矿井下使用中存在安全隐患。

(3)电动锚杆钻机的输出特性较差,钻孔速度较低,电机可靠性及防水性能存在严重问题,尚无良好的推进方式。

(4)已开发的钻车式与机载式锚杆钻机都具有一定特点,并取得一些效果,但因煤矿井下具体条件以及经济上的原因,近期难以广泛应用。

(5)气动冲击式锚杆钻机基本以双级气腿式为主,因其结构较成熟,可以在坚硬岩石上钻进,尽管在某种岩石条件下的凿岩速度低于回转式,且噪声颇高,仍被相当多地应用于锚杆支护。

目前来说,锚杆钻机实际利用率不高的主要原因是产品本身的可靠性问题,但使用中存在的问题也不容忽视。

(1)锚杆钻机产品可靠性不高主要来自产品设计不成熟与加工质量不高。有的锚杆钻机因性能盲目改进,参数确定不合理,从投产起在井下工作无力,产品性能提高缓慢;有些产品的生产过程无可靠的质量保证体系,部件质量无法保证,又缺乏必要的检测手段,产品性能与质量无法控制,自然影响井下长期使用。近年来,煤炭系统正式鉴定的锚杆钻机有23种型号,但在煤矿井下正式使用的只有2~3种,其主要原因是成果质量不高,又没有做技术鉴定后的后续工作。

(2)锚杆钻机与钻具的产品管理问题严重,伪劣产品进入市场有可乘之机。锚杆钻机与钻具有一定技术含量,但结构并不十分复杂,很多人看好煤矿锚杆支护量大面广的市场。有些人受经济利益驱动,不按与煤炭行业标准生产,产品性能与可靠性低劣,使煤矿无法正常使用。有的厂家虽已批量生产锚杆钻机与钻具,但采取不正当手段推销产品,对销售的产品不负质量责任。煤矿用户常常不知道有哪些技术标准与锚杆钻机、钻具有关,盲目相信厂家的“广告”,采用未经技术鉴定与法定检验的产品,或购买不合格产品,致使企业遭受不必要的损失。

(3)钻头是回转式锚杆孔钻进设备的重要钻具,钻头型式、国产硬质合金片的性能,影响钻头的应用范围。目前,普通硬质合金的岩石钻头主要适用于页岩、砂页岩及部分砂岩(磨蚀性不高的砂岩),寿命为30m左右。高于常规钻头价格50%的国产优质合金钻头,可以钻进抗压强度60~80MPa的中等磨蚀性岩石,寿命可达25~30m。然而,相当多的生产厂家因受经济利益驱动,不按标准要求组织生产,硬质合金质量低劣,工艺技术不高,产品寿命只有10~20m,甚至是5~10m
随着煤炭工业的发展,锚杆支护技术的应用越来越普遍,但由于我国锚杆钻机与国外相比生产技术较为落后,尚不能完全满足生产需求,从以上介绍的机型种类来看,还存在不少问题,需进一步提高与完善。

(1)尽可能减轻钻机重量 ,这一点对液压锚杆钻机尤为重要。

(2)加强钻机的制造加工质量。如液压马达的漏油问题,液压泵与液压马达的寿命问题,长时间使用效率明显下降。气马达及控制阀、密封件的可靠性等等。

(3)避免更换钎杆

(4)提高钻机对岩石硬度的适用范围

总之,锚杆支护是近年来发展较快的新型支护方式,因具有支护可靠、 安全、成本低、速度快等特点,必将迅速普及,这为锚杆钻机的市场开发开辟了广阔的天地。

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