MJH-200/415E机载锚杆机的试验与应用

时间：2024-05-17

周希应

（大同煤矿集团有限责任公司四台矿，山西大同 037007）

1 概述

四台矿是国家“七五”期间重点建设项目，设计生产能力为500万t/年，是大同煤矿集团公司主力矿井之一。目前，全矿共有5个综采队，10个机掘队，7个普掘队。主要开采12#和14#煤层，煤层厚度为1.7～2.3 m，所掘巷道全部是半煤岩，万吨巷道消耗率为70.76%.因此，工掘进度是影响采掘衔接的关键因素。

2 现状分析

四台矿现用的都是风动锚索机，使用时，抬进工作面，并接好风水管路；不使用时，断开风水管路，抬出工作面，支护占用时间较长。为了加快推进支护技术改革，提高生产作业效率，减少工人的劳动强度，本矿引进MJH-200/415E机载锚杆机进行试验应用。MJH-200/415E机载锚杆机也叫掘锚一体化装置，与掘进机配套，完成锚杆、锚索支护作业，既可锚装顶板锚杆，也可锚装侧帮锚杆，又可搅拌和安装树脂药卷，而且锚杆螺母一次性拧紧，达到预紧力要求。实现井下机械化开采，解决巷道支护难题。

2.1 主要结构与工作原理

2.1.1 锚杆机

锚杆机主要由主机架、滑动架、链条机构、马达组件、六联液压操作阀、油缸以及其他附属部件组成。

在掘进机的截割部左右两侧安装2部锚杆机，利用掘进机的泵站，可以独立完成不同方位、不同角度的锚杆锚装作业，使掘进、锚杆支护实现机械一体化。

锚杆机具有垂直水平折叠变换、主臂前后伸缩、钻机马达上下升降、自身左右旋转等功能。锚杆机与掘进机截割部之间通过轴销及螺栓联接，掘进机工作时，锚杆机处于水平收缩折叠状态，最大程度地降低了锚杆机构的空间尺寸；锚杆机工作时，掘进机处于控制系统闭锁状态，最大程度地保证了操作的安全性。

锚杆机的六联阀分别控制锚杆机的前后移动、钻臂的垂直与水平转换、钻臂的左右旋转、滑架带动马达的上下移动、链条带动马达的上下移动和马达的正反向旋转。

钻孔工作是由马达带动钻杆钻头的旋转运动和进给运动完成的。

钻头的进给运动分两段：一段由滑动架外部平行的油缸推动滑动架整体移动；另一段由滑动架内部的链条机构推动马达组件来完成（链条机构的运动来自于油缸）。

2.1.2 液压系统

锚杆机的液压系统依附于掘进机的液压系统，在掘进机液压系统的基础上，并联了一套锚杆机控制系统。油泵采用掘进机负载敏感变量泵，锚杆机液压马达采用摆线马达。

2.1.3 供水系统

供水系统在掘进机的基础上增加了一条水路，其作用是给锚杆机钻头润滑、冷却和灭尘。

供水系统通过液控水阀控制，水压由掘进机供水系统的减压阀调节，流量由开关阀控制。供水系统的流量为25 L/min，压力为2.5 MPa以上。

2.2 主要技术参数

掘进机配备锚杆机后，锚高范围取决于锚杆机性能参数，见表1.

表1 锚杆机性能参数

2.3 锚杆机的安装调试

锚杆机是一套独立机构，通过加长截割部上的2个销轴，就可把锚杆机挂在截割部侧面。前端通过螺栓紧固联结，后面通过压板及螺纹套限位。锚杆机安装简便、拆卸容易。

锚杆机的安装调整主要是针对液压管线而言的。液压管线的连接也非常简单，每部锚杆机只需4根油管即可完成连接。安装后要确保在整机操作过程中，管线配置合理，拖动可靠，不会造成管线损坏，安装后要全程循环操作几次。

锚杆机的工作程序如图1、图2所示（如果侧帮条件允许，最下面的2个锚杆在掘进机过后人工补打，这会使掘进开采效率得到提高）。

2.4 技术特点

①液压锚杆钻机转矩、转速为软特性，其转矩、推力、转速能随工作负载的变化，实现较合理的匹配，使液压锚杆钻机始终保持良好的钻削性能。②左右2台锚杆机操作控制具有独立性，使得锚杆锚装灵活、高效。③锚杆机模块化设计，结构独立，拆装方便，维修性好。④锚杆机借用掘进机液压泵站，不用新增动力源。⑤操作者在安全区操作，提高了井下锚杆锚装的安全性，降低了工人的劳动强度。

图1 锚杆机的工作程序

图2 四台矿21105巷机载锚杆机现场施工图

2.5 安全注意事项

①锚杆机钻孔前，必须确保顶板与煤帮的稳定，保证作业安全。②调整锚杆机位置时，注意不要与其他物体产生刮碰，尤其注意不要刮碰油管。③锚杆机开眼定位时，不准带着手套去试握钻杆。④锚杆机钻孔时，不要一味加大油缸推力，以免降低钻孔速度，造成卡钻、断钎、崩裂刀刃、顶弯钻杆等故障。⑤锚杆机折叠收回时，与锚杆机要保持一定距离，注意人身安全。