摘要：煤礦掘進(jìn)工作面安設(shè)錨固劑都采用人員登高用手將錨固劑逐個(gè)擠入的方法，這樣操作安裝效率低下，經(jīng)常因脫落造成錨固劑的浪費(fèi)。特別是出現(xiàn)冒頂時(shí)，安設(shè)錨固劑人員需要攀爬更高，這樣人員不僅更加危險(xiǎn)，且錨固劑浪費(fèi)也更加嚴(yán)重，給礦井安全、集約、高效生產(chǎn)帶來(lái)極大隱患。本文開發(fā)了一種既不需要人員登高、操作簡(jiǎn)便且節(jié)約材料的新型錨桿錨固劑安裝器，新型錨固劑安裝器的應(yīng)用不僅解決了人員登高的危險(xiǎn)，同時(shí)也節(jié)約了生產(chǎn)成本，取得了好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
1概述
目前，在礦井巷道掘進(jìn)過(guò)程中支護(hù)安裝錨桿（索）錨固劑時(shí)，一般采用人工登高進(jìn)行，錨固劑用手逐個(gè)擠入鉆孔安裝。人員登高后往往會(huì)出現(xiàn)作業(yè)困難，存在一定的安全隱患。人員登高用手?jǐn)D方式安裝錨固劑時(shí)，錨固劑極易損壞或脫落，安裝效率低下且材料損耗嚴(yán)重。人工登高安裝錨固劑，需一人扶梯、一人接遞錨固劑、一人登高安裝，單個(gè)工序投工數(shù)量較多。為保證井下工人施工安全，提高工效、節(jié)約材料損耗，迫切需要開發(fā)一種新型錨桿（索）錨固劑安裝器。
2新型錨固劑安裝器設(shè)計(jì)構(gòu)思
為克服在人工登高安裝錨桿（索）錨固劑帶來(lái)的諸多不便和安全隱患，設(shè)想研制一種安裝工具，使作業(yè)人員站在巷道底板即可將錨固劑送入錨桿（索）孔中，實(shí)現(xiàn)安裝錨固劑作業(yè)過(guò)程的安全高效。為此，設(shè)想新型錨固劑安裝器的關(guān)鍵在于解決將兩根中空的鋼管用彎頭連接，上鋼管采用沿軸線方向切分為兩半的普通鋼管連接而成，其中一端（沿軸線方向）采用鉸接連接，另一端（沿軸線方向）則采用固定在下部鋼管上的兩個(gè)可手動(dòng)開閉的掛鉤連接，使用時(shí)上部鋼管用于將錨固劑裝入鉆孔，下部鋼管用于工人手持操作。
3新型錨固劑安裝器構(gòu)件組成及工作原理
本裝置的技術(shù)方案是：包括上管和下管；所述上管由上管固定體和上管活動(dòng)體鉸接而成，上管固定體外側(cè)面與下管上的橫管焊接為一體；下管為橫管和豎管構(gòu)成的彎管，橫管上設(shè)有通孔，該通孔軸線與豎管軸線重合，豎管下部設(shè)有徑向通孔；手柄中部與下管鉸接，手柄一端穿入下管下部的徑向通孔中并與下連桿下端鉸接，下連桿的上端從下管上部的通孔中伸出并與中連桿的一端鉸接，中連桿的另一端與上連桿下端鉸接，中連桿的中部與上管的橫管鉸接；卡片一端與上連桿鉸接，卡片的另一端與上管活動(dòng)體上的卡座卡動(dòng)配合，卡片的中部與上管固定體鉸接。見(jiàn)下圖：
使用過(guò)程：由于本裝置中上管上下通透，且分為上管固定體和上管活動(dòng)體，可在上管固定體或上管活動(dòng)體中放入所需數(shù)量的錨固劑，然后舉起下管使上管深入鉆孔中，將錨桿從上管底部伸入，使錨固劑進(jìn)入鉆孔中，打開上部管體活動(dòng)體并將該裝置撤出，最后使用頂鉆機(jī)將錨桿旋轉(zhuǎn)深入鉆孔直到需要的深度為止。
4應(yīng)用分析
4.1未使用錨桿（索）錨固劑安裝器前
?、儆霉ぶС觯喊惭b頂錨固劑需要三名工人配合一人扶梯、一人遞送藥卷、一人安設(shè)藥卷，共需3人完成，每班需投入3個(gè)工，每天每個(gè)隊(duì)組（按兩個(gè)生產(chǎn)班計(jì)算）投入6個(gè)工，按100元/工計(jì)算，每天需投入600元，隊(duì)組每月需投入18000元，全礦（13個(gè)隊(duì)組）每月需投入23萬(wàn)元，全礦每年需投入276萬(wàn)元。
?、谧鳂I(yè)時(shí)間：采用人工登高的作業(yè)方式進(jìn)行錨固劑安裝需要3～8分鐘，平均5分鐘。
?、鄄牧侠速M(fèi)：人工登高安裝錨固劑容易造成錨固劑浪費(fèi)（一般每10根會(huì)浪費(fèi)1根），按照每班進(jìn)尺3排（大五花）計(jì)算，共需打設(shè)頂錨桿（索）20個(gè)，共需60支錨固劑，將浪費(fèi)約6支，按6元/支計(jì)算，每班因人工登高安裝錨固劑將造成浪費(fèi)36元，每天每個(gè)隊(duì)組浪費(fèi)72元，每個(gè)隊(duì)組每月2160元，全礦（13個(gè)隊(duì)組）每月浪費(fèi)28080元，累計(jì)全礦每年因人工登高安裝錨固劑將造成浪費(fèi)約34萬(wàn)元。
4.2使用錨桿（索）錨固劑安裝器后
?、贉p省開支：由一人安設(shè)即可，每班可節(jié)約用工2個(gè)，每天（按兩個(gè)生產(chǎn)班計(jì)算）節(jié)約4個(gè)，每月節(jié)省工數(shù)約120個(gè)，按100元每工計(jì)算，每個(gè)隊(duì)組每月可節(jié)約資金12000元，全礦（13個(gè)隊(duì)組）可每月節(jié)約資金156000元，累計(jì)每年可節(jié)約資金187萬(wàn)元。
?、谶M(jìn)尺效益：安裝需30秒即可完成，比傳統(tǒng)方法節(jié)省約4.5分鐘，按照每班進(jìn)尺3排（大五花）計(jì)算，共需打設(shè)頂錨桿（索）20個(gè)，每班節(jié)約時(shí)間約90分鐘，每天節(jié)約180分鐘，按照目前巷道進(jìn)尺速度每班（8小時(shí)）3m，2000/m元經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算，每天每個(gè)隊(duì)組可提高經(jīng)濟(jì)效益約2000元，月經(jīng)濟(jì)效益提高60000元，全礦月經(jīng)濟(jì)效益可提高78萬(wàn)元，年經(jīng)濟(jì)效益提高936萬(wàn)元。
?、酃?jié)約材料：人工登高安裝錨固劑容易造成錨固劑浪費(fèi)（一般每10根會(huì)浪費(fèi)1根），使用本新型錨固劑安裝器則可避免這種情況發(fā)生，因此全礦每年可節(jié)約材料費(fèi)用34萬(wàn)元。
?、芄?jié)省開支、進(jìn)尺效益以及材料節(jié)約三方面可提高全礦經(jīng)濟(jì)效益187+936+34=1157萬(wàn)元。
5結(jié)論
?、偈┕と藛T站在巷道底板上即可完成安裝錨固劑的工作，徹底杜絕了登高作業(yè)時(shí)附帶諸多安全隱患，對(duì)煤礦安全管理非常有利。用機(jī)械手段，徹底杜絕了人員操作不當(dāng)時(shí)或藥卷與藥卷之間錯(cuò)位造成的材料浪費(fèi)現(xiàn)象，非常有利于節(jié)支降耗。
②發(fā)生頂板高冒現(xiàn)象時(shí)，只需在下部管體加裝延長(zhǎng)管體即可滿足高度要求，其他工序與不冒頂時(shí)沒(méi)有區(qū)別。頂板打鉆孔有淋水現(xiàn)象時(shí)，操作人員不直接與水接觸，不會(huì)出現(xiàn)職工渾身淋濕的現(xiàn)象，創(chuàng)造了適宜的作業(yè)環(huán)境，有利于職工身體健康。
?、凼褂迷撛O(shè)備可大大提高工作效率，使用該設(shè)備后平均每排（我隊(duì)現(xiàn)采用大五花）安裝錨固劑工序所需時(shí)間10分鐘左右，非常有利于高效作業(yè)。使用錨桿（索）錨固劑安裝器后，由一人安裝錨固劑即可，極大節(jié)約了隊(duì)組用工開支。
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