【摘要】大明煤礦立井目前井下掘進錨桿支護巷道采取人力緊固錨桿螺母，此項工序在操作過程中，存在預(yù)緊力不足，登高作業(yè)等諸多不利因素，在經(jīng)過長時間的研究與實驗，針對緊固錨桿的特殊工藝，研制此設(shè)備，從而滿足井下掘進進尺的實際需求。
鐵法煤業(yè)集團大明煤礦由原大明一井和大明四井合并而成。1959年5月1日簡易投產(chǎn)，設(shè)計能力為年產(chǎn)15萬噸，1983年進行技術(shù)改造后，原煤產(chǎn)量突破100萬噸以上。由于掘進工藝及工序的限制，在掘進過程中，巷道鉆安錨桿為人為影響單進因素，使我礦成功研制出自動化錨桿緊固裝置，使我礦掘進單進由原來200m增至為440m，掘進單進取得明顯的進步。
1自動化錨桿緊固裝置設(shè)計理念
根據(jù)風(fēng)動扳手原理，針對井下掘進巷道錨桿支護，錨桿螺母的緊固、巷道高度等要求，將風(fēng)動扳手與風(fēng)動氣缸相結(jié)合，改造風(fēng)動系統(tǒng)，使風(fēng)動氣缸推動風(fēng)動扳手上升，風(fēng)動扳手帶動錨桿螺母旋轉(zhuǎn)，以達到緊固錨桿螺母的目的）。
2自動化錨桿緊固裝置設(shè)計原理
氣壓傳動工作原理是利用空氣壓縮機把電動機或其他原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為空氣的壓力能，然后在控制元件的控制下，通過執(zhí)行元件把壓力能轉(zhuǎn)換為直線運動或回轉(zhuǎn)運動形式的機械能，從而完成各種動作并對外做功。本設(shè)備采取風(fēng)動扳手與風(fēng)動氣缸使用特制半圓包裹卡快相固定組合，利用風(fēng)動氣缸的升降推動風(fēng)動扳手升降，結(jié)合風(fēng)動扳手的轉(zhuǎn)動帶動錨桿螺母旋轉(zhuǎn)以達到緊固目的。
3自動化錨桿緊固裝置風(fēng)路系統(tǒng)
壓縮空氣是最常見的動力源，盡管電動或液壓動力也使用。氣動板手被廣泛應(yīng)用在許多行業(yè)，如汽車修理，重型設(shè)備維修，產(chǎn)品裝配（通常稱為“脈沖工具”和專為精確的扭矩輸出），重大建設(shè)項目，以及其他任何一個地方的高扭矩輸出需要。
氣動扳手是用氣壓推動葉片，壓力能轉(zhuǎn)化為扳手內(nèi)軸的機械能。緊固強度通過設(shè)置氣壓的大小來設(shè)置。比較形象的比喻就是把電風(fēng)扇反過來使用就是氣動扳手。
氣動扳手的扭矩值是以改變氣壓的大小來控制的，且沒有精度，而是以重復(fù)度表示。但若在氣動扳手上加裝氣動扳手專用的傳感器，則可用精度表示。
4氣壓傳動工作原理
氣壓傳動工作原理是利用空氣壓縮機把電動機或其他原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)換為空氣的壓力能，然后在控制元件的控制下，通過執(zhí)行元件把壓力能轉(zhuǎn)換為直線運動或回轉(zhuǎn)運動形式的機械能，從而完成各種動作并對外做功。
5自動化錨桿緊固裝置實際應(yīng)用效果分析
在S2N1段運順巷道錨桿巷道相同條件下，使用自動化錨桿緊固裝置與人力扳手，預(yù)應(yīng)力頂板壓力觀測數(shù)據(jù)對比試驗分析。
通過選取6個觀測點，28天后人力扳手緊固錨桿平均下沉量144.3mm，自動化錨桿緊固裝置緊固錨桿平均下沉量104.2mm，同比下沉量減少40.1mm。
通過圍巖變形的數(shù)據(jù)對比結(jié)果來看，由于錨桿預(yù)應(yīng)力的增加，減小了圍巖強度的降低，大幅提高了支護系統(tǒng)的初期支護剛度和強度，從而最大限度地降低了頂板下沉量。
自動化錨桿緊固裝置理論扭矩可達2600Nm，由于在實際施工過程中，受諸多因素的影響，實際扭矩可達2000Nm，人力扳手扭矩平均500Nm，自動化錨桿緊固裝置是人力扳手緊固錨桿預(yù)應(yīng)力的4倍。并且自動化錨桿緊固裝置，每循環(huán)下來節(jié)約7分鐘。
6結(jié)論
通過使用人力扳手和自動化錨桿緊固裝置緊固錨桿情況對比，使用自動化錨桿緊固裝置達到提高錨桿預(yù)應(yīng)力，對頂板控制起到良好的效果，降低了工人勞動強度，提高工時利用率，掘進單進尺顯著提升。
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