气动锚杆钻机作业时的噪声源分析及防治

随着巷道锚杆支护的推广和应用，我国煤矿行业已大量使用气动锚杆钻机，施工的速度和质量也在渐渐提升。但工作过程中钻机会产生强烈的噪声，甚至会高达100dB，不仅影响工人之间必要的交谈和指挥工作，还会严重影响工人的身心健康。因此，研究出一套针对气动锚杆钻机噪声防治的方法是及其必要的，这就要从气动锚杆钻机产生噪声的机理进行分析。

首先应了解气动锚杆钻机的工作原理。气动锚杆钻机是由回转机构，操纵机构和支腿三大部分组成。气动锚杆钻机以压缩空气为动力，分别通过马达控制阀、支腿控制阀来控制马达的回转和支腿的伸缩。压缩空气经快速排气阀进入气腿上腔，气腿伸长。当关闭气腿控制阀，气腿上腔余气即从快速排气阀放空，气腿靠钻机重力回落。转动旋钮开启水控制阀，冲洗水即经滤网、水阀、水套、主轴内孔进入钻杆，冲洗钻孔。改变操纵手柄的旋转角度，可以改变冲洗水的流量大小。

根据气动锚杆钻机工作原理可以得知，噪声的来源之一是由于钻机内压缩空气从回转机构排气口和推进机构排气口排气时产生的强大噪声，其二是钻孔作业时钻机振动产生的强大噪声，和钻头切削岩石而引起岩石振动产生的噪声。排气噪声是由于排出的高速气流与相对稳定的空气相互作用而引起的，气动锚杆钻机主要产生的是射流噪声。噪声的大小与气流在排气时的排速、排气口的几何形状及尺寸都有很大的关系。

我们可以从噪声产生源、传播途径和接受者三个方面分别采取防止噪声的措施。为了降低排气噪声，需要设计新型消声器，因此，了解气动锚杆钻机废气排出过程尤为关键。废气经排气口高速度进入相对静止的大气中。在废气和大气的混合区中，排气速度突然降低造成无规则的漩涡，漩涡也会做循环不规则运动，引起许多频带不规则的噪声。此外，排出的气体本身也是气动锚杆钻机内部机械噪声的传播介质。但这些空气动力学噪声至今没有消除方法，只能通过限制排气速度来减小噪声。

机械噪声是由于机械内部件振动，摩擦而产生的。使用一种吸收噪声的合金来做气动锚杆钻机的外壳，可以消除大部分由外壳传播的噪声。对于金属齿轮结构，则采用高性能非金属材料便完全可以消除钢对钢的运动，从而进一步降低机械噪声。

锚杆钻机钻杆改用高强度、韧性好的材料，同时在锚杆前端采用泡沫吸震套，能够较好的吸收钻头切削岩石的过程中产生的岩石振动噪声。

通过以上方法，可以使锚杆钻机作业时100dB的噪声降低到90dB，达到规程允许的水平，不会影响到工作环境和使用者的身体健康。