锚杆支护是煤矿巷道支护的主要发展方向, 锚杆钻机是推广锚杆支护的关键机具, 钻机在锚杆支护技术推广中起着十分重要的作用。锚杆钻机的性能和质量, 不仅直接影响施工的速度, 而且关系到锚杆支护工程的安全与支护效果。目前国内外广泛应用的锚杆钻机, 按结构分有单体式、钻车式和机载式; 按动力分有电动式、液压式和气动式; 按破岩方式分有回转式、冲击式和冲击回转式等。
锚杆钻机存在的问题
(1) 电动锚杆钻机
电动式锚杆钻机的钻进速度慢, 效率低, 适应性差, 有待进一步研究。
(2) 液压锚杆钻机
液压锚杆钻机效率高, 但存在管路多, 易损坏,液压系统密封性能差, 需要专用泵站, 搬运和施工不便等问题。
(3) 气动锚杆钻机
气动式锚杆动力单一, 使用方便, 但钻机气腿密封及轴承易损, 影响施工, 并且国内现用的气动锚杆钻机具有功率偏小, 在安装大直径、长锚杆时, 由于锚杆体和树脂药卷与钻孔壁摩擦阻力大, 往往出现将锚杆推不到钻孔底的现象, 既浪费材料, 又影响施工质量。
MQT系列气动锚杆钻机性能确定
(1) 动力源的确定
从动力形式上分有电动、液压和气动3种钻机,电动钻机动力单一, 但转矩转速恒定, 适应性差; 液压锚杆钻机扭矩大, 但液压元件、密封件易损, 可靠性差; 气动锚杆钻机以压缩空气为动力驱动马达回转, 具有根据岩石软硬、钻机转矩、转速自动调整, 当钻机阻力过大时, 自己调节, 不易损坏钻机, 具有动力单一, 适应性强等优点。基于以上3种动力特性,选择采用气动手持式钻机为主。
(2) 马达确定
气动马达分叶片式、柱塞式、齿轮式。叶片式马达结构简单, 转矩小、效率低、抗污染能力差、寿命短; 柱塞式马达结构复杂, 转矩大、效率高、抗污染能力差, 寿命短; 齿轮式马达结构简单, 转矩小, 效率低、抗污染能力强、寿命长。根据上述马达对比, 选择了既适应井下抗污染力强, 寿命又长的齿轮马达。
(3) 推进机构确定
钻机的推进机构是体现钻机重量和强度的关键部件, 该钻机伸缩支腿采用玻璃纤维丝缠绕压喷树脂, 表面喷涂方法生产, 其强度、耐磨性、密封性等方面的性能都能得到保证。
(4) 操纵机构确定
气动锚杆钻机的操作机构采用整体式, 实现了既操作方便、又安全可靠。
MQT系列气动锚杆钻机工作原理及特征
大扭矩、多功能MQT系列气动锚杆钻机主要有旋转机构、推进机构、操纵机构三大部分组成。其工作原理是以压缩空气为动力源, 通过操纵机构阀组,驱动马达旋转, 经二级齿轮减速后, 带动钻杆旋转;另一路气体进入伸缩气腿, 推动钻杆向上进给, 实现钻眼。与此同时, 使井下压力水通过钻杆内部到孔底, 实现湿式钻眼。
MQT85气动锚杆钻机性能特点
(1)扭矩大。不仅满足了井下打锚杆( 索) 孔的要求, 而且满足了井下安装锚杆的搅拌要求, 既提高了施工效率,又保证了施工质量。
(2)速度快。
(3)寿命长。
(4)一机多用,适应性长。MQT85气动锚杆钻机不仅能满足打锚杆孔,锚索孔和安装搅拌锚杆、锚索需要,还可以实现快速安装扭矩螺母。既解决了人工拧螺母劳动强度大和安装时间长等问题,又实现了钻机紧固螺母,保证了施工质量,提高了锚杆支护效率。
我国煤层赋存条件复杂多变, 对锚杆支护的参数要求也多种多样。对于大直径、大长度、全长锚固的锚杆支护, 如果采用常用的小扭矩钻机, 在安装锚杆时常出现旋转和推进困难等问题。根据具体条件, 选择合适的锚杆施工机具, 不仅能提高施工速度, 而且能提高施工质量, 确保锚杆支护的效果与安全。实践证明, MQT系列气动锚杆钻机为现场锚杆支护技术的应用与推广提供了更多的选择, 为大直径、高强度、全长粘结锚杆支护提供了机具保证。