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　　錨桿孔鉆進(jìn)是錨桿支護(hù)施工的重要環(huán)節(jié)，錨桿支護(hù)的發(fā)展需要大量錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備作保證。錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備包括錨桿鉆機(jī)和配套鉆具（鉆桿、鉆頭等）。分析錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備現(xiàn)狀，展望它的發(fā)展前途，有助于不斷促進(jìn)錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，使其適應(yīng)錨桿支護(hù)技術(shù)的需要。

 

　　1、錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

 

　　錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備以錨桿鉆機(jī)為主體。錨桿鉆機(jī)按結(jié)構(gòu)分為單體式、鉆車式、機(jī)載式；按動(dòng)力分為電動(dòng)式、氣動(dòng)式、液壓式；按破巖方式分為回轉(zhuǎn)式、沖擊式、沖擊回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)沖擊式。與錨桿鉆機(jī)配套的鉆具，因破巖方式不同而不同，總的來說有回轉(zhuǎn)類破巖鉆具、沖擊類破巖鉆具以及回轉(zhuǎn)沖擊類破巖鉆具。

 

　　國內(nèi)錨桿鉆機(jī)的研制經(jīng)歷了30多年的歷程，曾先后研制機(jī)械支腿式電動(dòng)錨桿鉆機(jī)、鉆車式錨桿鉆機(jī)、支腿與導(dǎo)軌式液壓錨桿鉆機(jī)、支腿式氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)、非機(jī)械傳動(dòng)支腿式電動(dòng)錨桿鉆機(jī)、機(jī)載式錨桿鉆機(jī)和雙級(jí)氣腿鑿巖機(jī)等。煤礦錨桿鉆機(jī)多為回轉(zhuǎn)式，為配合推廣小直徑樹脂錨桿，鉆頭采用27～29mm的回轉(zhuǎn)鉆頭，其結(jié)構(gòu)類型多為兩翼對(duì)稱、兩翼不對(duì)稱和兩翼連筋式，可供鉆進(jìn)不同性質(zhì)巖石時(shí)選用。鉆桿由B19或B22（少數(shù)）六角中空鋼加工。經(jīng)多年聯(lián)合攻關(guān)，錨桿鉆頭和鉆桿已能初步滿足一定條件下錨桿支護(hù)的需要。

 

　　但是，由于錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的開發(fā)、研究和生產(chǎn)與錨桿支護(hù)技術(shù)的迅速發(fā)展不相適應(yīng)，煤礦錨桿支護(hù)施工中大量使用的還是傳統(tǒng)氣動(dòng)鑿巖機(jī)與煤電鉆。專用錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備中，使用國外進(jìn)口設(shè)備較多，但因進(jìn)口設(shè)備價(jià)格高和備件供應(yīng)不及時(shí)，煤礦用戶希望采用國產(chǎn)的錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備。

 

 

　　2.1開發(fā)的品種多，但性能適宜且可靠性好的產(chǎn)品不多

 

　　到目前為止，我國已開發(fā)了30多種型號(hào)和不同類型的錨桿鉆機(jī)，但適于井下使用且可靠性較好的只有3～4種產(chǎn)品，當(dāng)前正式投入使用的僅占已開發(fā)產(chǎn)品總數(shù)的10%左右。

 

　　2.2回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)扭矩性能偏低，加上鉆頭耐磨性能的影響，尚不能滿足抗壓強(qiáng)度大于60MPa高磨蝕性巖石的錨桿孔鉆進(jìn)。

 

　　2.3錨桿鉆機(jī)產(chǎn)品可靠性差，很多產(chǎn)品難以在井下連續(xù)正常使用

 

　　可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。錨桿鉆機(jī)可靠性與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、使用等因素有關(guān)。從目前來說，錨桿鉆機(jī)實(shí)際利用率不高的主要原因是產(chǎn)品本身的可靠性問題，但使用問題也不容忽視。

 

 

　　錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備是錨桿支護(hù)發(fā)展的客觀需要，它必然按一定規(guī)律向前發(fā)展，錨桿鉆機(jī)及其配套鉆具的研究、開發(fā)、生產(chǎn)與使用，都必須符合客觀規(guī)律。分析國內(nèi)外有關(guān)信息，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，注意煤礦錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備發(fā)展的基本趨向，有利于使產(chǎn)品在市場競爭中不斷發(fā)展。

 

　　3.1氣動(dòng)、液壓單體回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)是一個(gè)時(shí)期的主流

 

　　綜觀國外錨桿鉆機(jī)發(fā)展歷程以及國內(nèi)多方面實(shí)踐，針對(duì)煤礦經(jīng)濟(jì)狀況與煤巖、半煤巖巷道的具體特點(diǎn)，單體回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)是一個(gè)時(shí)期內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)與開發(fā)的主流。從目前技術(shù)現(xiàn)狀看，在具有壓縮空氣源的條件下，氣動(dòng)回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)仍為首選產(chǎn)品。但是，如何解決壓縮空氣工作壓力不足的問題會(huì)逐漸引起人們的重視。合理選擇壓縮空氣管網(wǎng)系統(tǒng)，正確確定空壓機(jī)及其動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，開發(fā)新型的提高壓縮空氣壓力的機(jī)械設(shè)備，將成為進(jìn)一步發(fā)揮氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)作用的關(guān)鍵。

 

　　氣動(dòng)回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)中，采用柱塞式馬達(dá)與齒輪式馬達(dá)各有優(yōu)缺點(diǎn)。兩種不同類型氣動(dòng)馬達(dá)錨桿鉆機(jī)的競爭核心，是如何使鉆速高、可靠性好、維修費(fèi)低。產(chǎn)品進(jìn)一步研究開發(fā)的核心將是采用合理技術(shù)參數(shù)、高科技、新材料、先進(jìn)工藝。

 

　　液壓回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)因其工作壓力高、扭矩大、動(dòng)力系統(tǒng)可不受外界影響，在一些場合下是合理的機(jī)型。今后回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)的發(fā)展前途，將是如何擴(kuò)大鉆進(jìn)巖石的范圍、提高產(chǎn)品可靠性與減輕機(jī)重。

 

　　3.2研究錨桿鉆機(jī)扭矩與改革鉆頭是發(fā)展回轉(zhuǎn)式錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的關(guān)鍵

 

　　回轉(zhuǎn)式錨桿孔鉆進(jìn)方式有其一定的優(yōu)越性，但若更加廣泛地應(yīng)用，必須首先從提高扭矩入手，配以適合的鉆頭，適應(yīng)鉆進(jìn)具有較高磨蝕性的巖石。提高鉆頭的水平，離不開高新技術(shù)，盡量采用新材料和新工藝，特別是經(jīng)濟(jì)有效的表面強(qiáng)化技術(shù)。國外曾試驗(yàn)研究高壓水細(xì)射流技術(shù)和小孔徑金剛石鉆進(jìn)技術(shù)，目前尚未正式用于錨桿孔鉆進(jìn)。硬質(zhì)合金仍是錨桿孔鉆進(jìn)的主要鉆具材料。采用高新技術(shù)，改進(jìn)硬質(zhì)合金片的性能，同時(shí)，研究合理的鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)，仍是小直徑回轉(zhuǎn)式巖石鉆頭的主攻方向。

 

　　3.3高新技術(shù)的發(fā)展，有宜于錨桿孔鉆進(jìn)技術(shù)的變革

 

　　幾十年來，錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備已有了一定的提高，隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，錨桿鉆機(jī)及其配套鉆具會(huì)逐漸有所變革，預(yù)計(jì)在以下方面會(huì)引起產(chǎn)品的重大變化：

 

　　（1）結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化以及高科技新材料的應(yīng)用，使單體錨桿鉆機(jī)性能提高、重量減輕。采用了高新技術(shù)的巖石鉆頭將使回轉(zhuǎn)式鉆進(jìn)方式擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

 

　?。?）高科技微電子技術(shù)在不同動(dòng)力、不同類型錨桿鉆機(jī)上的應(yīng)用，可能會(huì)使錨桿鉆機(jī)發(fā)生某些根本性的革，例如改變鉆機(jī)特性、改善操作性能、提高可靠性等。國外已探討計(jì)算機(jī)控制的錨桿孔鉆進(jìn)與錨桿安裝的綜合性自動(dòng)化設(shè)備。鑿巖機(jī)器人的成功應(yīng)用必將有力地促進(jìn)錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的進(jìn)步。

 

　?。?）錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的發(fā)展，以錨桿支護(hù)技術(shù)與鑿巖技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)，錨桿支護(hù)新類型、新材料的出現(xiàn)會(huì)對(duì)錨桿鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、技術(shù)性能與功能提出新的要求。錨桿孔鉆機(jī)的開發(fā)必須緊隨錨桿支護(hù)的技術(shù)發(fā)展。同時(shí)，鑿巖技術(shù)的發(fā)展會(huì)促進(jìn)錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的提高。不同鑿巖方式的研究以及通用鑿巖機(jī)具的研究成果，都將會(huì)及時(shí)地移植到錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的開發(fā)上來。

 

　?。?）錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備是錨桿支護(hù)的關(guān)鍵設(shè)備，它影響著錨桿支護(hù)的質(zhì)量——錨桿孔的方位、深度、孔徑的準(zhǔn)確性以及錨桿安裝質(zhì)量，又涉及操作者的人身安全、勞動(dòng)強(qiáng)度與作業(yè)條件。錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備的核心是高效與安全。發(fā)展煤礦錨桿孔鉆進(jìn)設(shè)備以高效、安全為核心，就會(huì)有強(qiáng)勁的競爭力，這是產(chǎn)品具有發(fā)展前途的根本。