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锚杆钻机的种类及应用

我国锚杆钻机的研究起步较晚,从20世纪60年代开始研制第1代电动锚杆钻机。由于我国锚杆支护技术推广应用缓慢,锚杆钻机技术也一直处于缓慢发展和低水平重复的状态。20世纪90年代以后,随着锚杆支护技术的大力推广,锚杆钻机技术才取得长足的发展。但是我国锚杆钻机的总体水平与国外*水平相比仍然有较大的差距,这也是我国发展锚杆支护技术急需解决的迫切任务。我国目前的锚杆钻机已经形成液压、电动、气动三大系列30多个品种。
液压式锚杆钻机是通过液压马达驱动,旋转切削破岩的,通常都附带泵站,由泵站提供动力,带动液压马达转动。现在多采用低速转动的结构,省去齿轮转动机构,直接带动钻机。液压钻机的特点是噪声小,钻孔速度快,钻孔质量好,自带动力源。一般情况下,为减少泵站,液压锚杆钻机常与采掘机械或装岩机配套使用,结合在一起构成采掘装锚机组。该机实现了采掘与支护平行作业,是快速采掘等工作的理想设备,是采掘机械化的发展趋势。液压锚杆钻机转矩特性好,推进系统容易与钻机回转系统匹配,但有的钻机转矩低,系统发热问题未解决好,以及渗漏、泄漏问题的存在,使用户不易接受。同时,由于液压配套件质量控制问题未引起锚杆钻机厂家的高度重视,产品可靠性尚有问题。因此,液压锚杆钻机类型不少,但正式使用的不够多。当然,由于必须配备辅助液压泵站,给井下使用维修带来不便,也是影响*使用的原因。
电动锚杆钻机是由防爆电机驱动,实现旋转切削的,其结构形式多为便携式。这类钻机采用电动机与液压油缸相结合的形式,电动机安装在液压油缸顶端,通过齿轮减速,带动钻孔主轴旋转。电动锚杆钻机的特点是动力源单一,不需要二次能量转换,能耗低,效率高,特别适用于煤巷和回采巷道的支护。电动锚杆钻机结构比较简单,但转矩特性较差,电机容易过载,加上锚杆孔钻进是立式作业。电机内易受淋水污染,电气部分事故率高。电动锚杆钻机的支腿推进方式至今尚不理想:液压推进须设附加泵站;水力推进的排放水污染工作面问题不易解决;机械式推进呈刚性结构,操作性能不好;气动支腿推进需合理解决气源问题。
气动锚杆钻机以压气为动力,按破岩方式可分为旋转冲击式和旋转式。气动旋转冲击式又称手持式(或气腿式)凿岩机,该类钻机采用气动冲击凿岩,具有钻孔速度快,特别适合在中硬岩石中钻孔,同时动力单一,重量轻,搬运方便,操作简单。气动锚杆钻机转矩特性好,产品不易过载,又因应用非金属材料,故产品质量轻。但是,叶片式马达的锚杆钻机转矩小(低于50n*m)、钻进效率低,国内外都已出现淘汰势态。国产齿轮式马达的锚杆钻机传动件、支腿以及密封等都存在问题,产品质量不稳定,使国产齿轮气马达式锚杆钻机尚未取得多数用户的认可。国产柱塞式马达的锚杆钻机正处于开发、试用阶段,若大面积进行推广,还需要在非金属材料、气马达性能等技术上与其它方面做很多工作。
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