浅析巷道底板用气动锚索钻机的设计

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1、48煤矿支护2015年第1期巷道底板用气动锚索钻机的设计李雷[淮北四兴工贸有限责任公司，安徽淮北2150471摘要针对国内煤矿巷道底板锚索成孔设备的现状，研究了一种煤矿巷道底板用气动锚索钻机。该钻机具有冲击功能和高速气流排矸功能，解决了煤矿巷道底板锚索施工成孔难题。关键词煤矿巷道底板气动钻机排矸破岩成钻杆钻速逐渐减慢，钻孔效率逐渐降低，一旦阻力矩大于主动力矩后，钻机就会停止工作。巷道底鼓问题一直以来都是影响地下工目前，国内多采用注高压水方法排出碎程安全稳定性的主要因素之一。底鼓增大顶矸来降低阻力矩。由于

2、在破岩方面没有先进底板移近量，缩小巷道断面尺寸，妨碍正常的手段，只靠钻头与岩石之间的研磨来达到的运输、通行和通风，严重时还必须停产起钻进的目的，效率非常的低，当岩石较为软底维修，耗费大量的人力、物力。随着开采弱时，钻进的速度就很低；当遇到强度较高深度的增加、巷道断面的增大，底鼓问题愈的岩石时，钻进的速度就更低。为突出。加强底鼓的治理，对维护巷道的稳国内现用中的巷道底板锚杆(索)钻机定性，保证地下工程正常的安全运营具有重其与一般普通锚杆钻机工作原理基本一致，要作用。为此，淮北四兴工贸有限责任公司不同的是，

3、将钻头向下设计，同时设计一个与安徽理工大学理学院合作，研究制造了巷固定装置以便钻机能够稳定，但钻进效率都道底板用气动锚索钻机。底板用气动锚索钻非常低。也有设计制作了以电为驱动的液压机用于煤矿巷道底鼓治理时钻凿底板锚索底板锚杆(索)钻机，虽然扭矩增大了许孑L，本钻机有独立的操作平台，实现人机分多，但仍然以钻头和岩石之间的研磨实现钻离操作，消除了钻孔过程中危险因素。进，因此钻进的速度依然很低，同时液压钻机体积过大、重量过重，移动起来非常困2国内地锚钻机状况及问题难，且影响煤矿巷道的正常运营，所以难以适用。2

4、．1国内底板锚杆钻机状况为了顺利排矸，有采用麻花钻杆作为排煤矿巷道底板安设锚索的关键是有适合矸手段，但这种钻杆因为与碎矸之间的接触在煤矿巷道底板上钻孔的机具。底板钻孔与面积较大，因此阻力矩很大，所以钻进深度巷道顶、帮钻孔的区别是，顶、帮部钻孔不非常有限。存在排矸的问题。在底板上钻孔，由于重力目前国内各种应用于煤矿的底板锚杆作用，破岩产生的碎矸不能自行排出，聚集(索)钻机，在一般岩体中的钻进速度为在孔中的碎矸对钻杆会产生阻力矩作用，且lm／h，也有个别用于底板注浆目的的钻机，阻力矩随着钻孔深度的加深而增大

5、，由此造降低了钻孔深度方面的要求(一般2m左2015年第1期煤矿支护49右)，在钻进速度方面提高至4m／h，虽能际上，像岩石这类强度较高的物质还具有另满足安装注浆锚杆的要求，但满足不了底板外一种共性——脆性，正是这种脆性特征给锚索的要求，同时钻进速度方面依然太慢。出了破解的思路：冲击碎岩，因为凡是脆性2．2存在问题分析的物质均具有一个致命的弱点，怕冲击。目前用于煤矿巷道底板锚杆(索)钻(2)高速气流排矸机，无论是液压钻机还是气动钻机，若能满对于同样的环境，各种流体中，气体可足钻孔深度的要求，则不能满足钻

6、进速度方达到的最高运动速度要远远大于其它流体；面的要求；若要提高钻进速度，钻孔深度则同样，处于流动气体中的物质，能够获得的必须降低；即使降低钻进深度，钻孔速度最最高运动速度同样大于处于其它流体中的物高也只能达到2．5m／h左右，这样的速度依质能够获得的最高速度。另外，气体具有较然是很慢的。问题存在的有两个方面的因大的可压缩性，这种可压缩性会导致气流在素：一是严重忽略了岩石的本质特征；二是受到一定阻碍后积聚压力，发生间歇性喷发严重忽略了气流的能力。力，一方面以更快的速度将碎矸排除孔外，岩石，即使是软岩，也

7、是具有较高强度另一方面可以保持排矸通道的畅通，因此，的物质，它与泥土、砂土完全不一样。对于煤矿巷道底板锚索成孔技术研究中，选用气这样的物质，由于其耐磨性能良好，仅依靠流排矸是获取较高钻进速度最好的手段之钻头对其进行研磨，钻进速度是可想而知。一，这是巷道底板用气动锚索钻机设计的又底板锚杆(索)钻机的排矸，不是依赖一个基本思路。于水，就是依赖于螺旋钻杆的旋转力。采用水排矸时，一因水流速度有限，二因水不具4技术性能备较高的压缩性能，很难形成喷发力，所以排矸效果难以达到理想的效果。采用螺旋钻(1)结构杆排矸，由

8、于碎矸与钻杆之间的接触面积增根据上述基本思路，研发了巷道底板用大，阻力矩大增，导致钻孔深度有限，同时气动锚索钻机。该钻机是一种新型、高效的螺旋排矸是一种质点移动式排矸，矸粒移动煤矿井下用凿岩设备，主要用于煤矿巷道底过程中受有较大的阻力，所以排矸速度非常鼓治理时钻凿底板锚索孔使用，具有冲击功有限，从而导致钻进速度也受到限制。能和高速气流通过孔底并经钻杆与孔壁之间因此，底板锚杆(索)钻机在成孔过程的空隙流向孔口的功能。中必须考虑两大问题：破岩手