煤矿锚杆孔钻进设备的发展前途
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我国煤矿锚杆钻车的应用现状与发展趋势发布时间:2012-04-26 点击次数:213次1引进国外锚杆钻车的应用现状及存在问题国外锚杆钻车多用于煤矿短壁开采与多巷掘进中,是与连续采煤机、掘进机配套的主要设备。
近年来,随着国外锚杆支护理论不断完善与发展,以美国久益( JOY)、弗莱彻(FLETCHER)、朗艾道(LONG-AIRDOX)、澳大利亚约翰芬雷(JOHNFINLAY)、海卓莫替克(HYDRAMATIC)等为代表的煤机设备公司陆续研发了新型锚杆钻车,自动化、智能化程度愈来愈高,安全性、可靠性大大增强。
我国煤矿短壁机械化开采方式以连续采煤机掘进巷道,配备国外的多臂履带式锚杆钻车为主。
20世纪90年代起,神华集团引进了多种具有自移能力的锚杆钻车,包括单臂、二臂和四臂等产品来配合连续采煤机掘进作业,实现了采掘工作面生产集中化。
其中,澳大利亚先进的四臂锚杆钻车应用效果突出,具有支护效率高、除尘效果好、操作简单、适应性强等优点,在井下生产中发挥着重要作用。
神东公司哈拉沟煤矿引进的澳大利亚海卓莫替克公司ARO- 40-RELMB-WT型锚杆钻车。
四个钻臂配有回转式干式吸尘钻机,单机功率20 kW,转速600 r/min,推力28 kN,推进速度0~20 m /min,扭矩350 N²m。
四个钻臂横向排列在机组前部,外侧的两个钻架安装在滑动悬臂上,可向外移动调节钻孔位置以符合锚固顶板所需要的锚杆布局要求。
操作简便,支护速度快,能够满足快速掘进的支护要求。
神东公司榆家梁煤矿引进的澳大利亚约翰芬雷公司4Y00-1224-WA型低采高锚杆钻车。
可实现顶板临时支护,装配有半自动钻进程序,结合人工插入树脂药卷和锚杆; 1个操作人员使用半自动控制系统可以有效的监视和控制2个操作台;整机采用整体对称式设计,具备瓦斯检测功能,设备有干式钻箱及可操作顶棚。
陕西黄陵矿业集团20世纪末引进美国朗艾道公司HDDR型双臂锚杆钻车,转动扭矩305N²m,锚杆机紧固扭矩258N²m,打眼及锚杆安装速度最快可达30套/h ,最大进给力22kN,转速650r/min,半自动化控制,但对巷道条件要求较高,不适于该矿长壁回采单巷掘进工艺,使用效果并不理想。
矿用锚杆市场前景分析引言矿用锚杆是一种重要的支护装置,广泛应用于煤矿和金属矿山等地下工程中。
随着矿业行业的不断发展,矿用锚杆市场呈现出巨大的潜力和发展空间。
本文将对矿用锚杆市场前景进行分析。
市场规模矿用锚杆市场规模庞大。
根据市场研究报告显示,截至2019年,全球矿用锚杆市场规模已达到XX亿美元,预计在未来几年内将继续保持快速增长。
市场驱动因素和趋势1. 井下矿山开发的增加随着全球资源的逐渐枯竭,矿山开采难度逐渐加大。
为了提高开采效率和保证矿山工人的安全,使用矿用锚杆进行支护是不可或缺的。
因此,随着矿山开发的增加,矿用锚杆的需求也将逐渐增加。
2. 安全环保需求的增加近年来,对矿山安全和环保要求的提高成为矿业行业重要的发展方向。
矿用锚杆作为一种重要的支护装置,能够有效提高井下工作环境的安全性,减少事故的发生。
因此,随着安全环保需求的增加,矿用锚杆的市场需求也将随之增长。
3. 技术创新的推动随着科技的不断发展,矿用锚杆的材料和设计也在不断创新。
新型材料的应用和结构设计的改进,使得矿用锚杆的强度和稳定性得到了进一步提升。
这些技术创新推动了矿用锚杆市场的发展,并且为其带来了更广阔的应用前景。
市场挑战尽管矿用锚杆市场发展迅速且潜力巨大,但仍面临一些挑战。
1. 制造成本高矿用锚杆的制造过程较为复杂,需要大量的材料和设备。
由于原材料价格的上涨以及加工成本的增加,矿用锚杆的制造成本也随之上升。
这些高昂的制造成本对市场的进一步扩大构成了一定的制约。
2. 市场竞争激烈随着市场前景的广阔,越来越多的企业涌入矿用锚杆市场。
市场竞争激烈,各家企业之间的价格和产品质量的竞争日益加剧。
这使得企业需要加大研发力度,不断创新以提高产品的竞争力。
市场前景尽管面临挑战,矿用锚杆市场的前景仍然十分乐观。
1. 国际市场需求增长国际市场对矿用锚杆的需求正在持续增长。
发展中国家对矿产资源的需求不断增加,这将进一步推动矿用锚杆市场的发展。
2. 技术创新助推市场增长随着技术的不断进步,矿用锚杆的性能和质量将得到进一步提升。
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿锚杆支护是地下煤矿开采中重要的支护工艺之一,用于加固煤矿巷道和开采空间,保护矿工安全。
随着煤矿安全和生产效率的要求日益提高,煤矿锚杆支护的应用前景广阔,同时也对其发展技术提出了更高的要求。
本文将就我国煤矿锚杆支护的应用前景和发展技术途径展开讨论,并提出一些建议。
首先,煤矿锚杆支护的应用前景广阔。
随着煤炭资源的逐渐枯竭,煤炭开采逐渐向深部、斜层和复杂地质条件发展。
这些条件给煤矿锚杆支护提出了更高的要求,需要研发和应用更先进的技术。
同时,我国煤矿事故频发,尤其是顶板事故和煤与瓦斯突出事故,煤矿锚杆支护可以提高巷道和开采空间的稳定性,从而减少事故发生的可能性。
另外,随着煤矿开采规模的不断扩大和效益的提高,煤矿锚杆支护的应用也将更加广泛。
其次,煤矿锚杆支护的发展技术途径。
当前,国内外在煤矿锚杆支护方面的研究取得了一些成果,例如高强度锚杆的开发和应用、新型锚杆材料的研究、支护结构的优化设计等。
然而,煤矿锚杆支护仍然存在着一些问题,如锚杆粘结强度低、支护结构不够稳定等。
因此,需要进一步加大煤矿锚杆支护技术的研发力度,提高锚杆的强度和稳定性,同时开发新型的支护结构和材料,提高锚杆的粘结强度。
此外,还可以通过加强煤矿锚杆支护技术的推广应用来促进其发展。
当前,虽然我国的煤矿锚杆支护技术已经取得了一些成果,但在实际应用中,仍然存在着一定的局限性。
一方面,部分煤矿企业在选用锚杆支护技术时存在误区,未能充分考虑矿井特点和工程条件,导致支护效果不佳。
另一方面,一些中小型煤矿由于人力和资金的限制,无法引进先进的锚杆支护设备和技术,直接影响到矿工的安全和生产效率。
因此,需要加强对煤矿锚杆支护技术的推广,提供技术支持和培训,促使矿山企业更好地应用锚杆支护技术。
综上所述,我国煤矿锚杆支护应用前景广阔,但也面临一些技术挑战。
因此,需要加大煤矿锚杆支护技术的研发力度,提高锚杆的强度和稳定性,同时开发新型的支护结构和材料。
我国煤矿锚杆支护应用前景及发展技术途径煤矿是我国能源产业的重要组成部分,也是我国经济发展的关键支撑。
然而,煤矿开采过程中存在一系列的安全隐患,其中地质灾害是最主要的问题之一。
为了保障煤矿工人的生命安全和煤矿生产的持续稳定,煤矿支护技术得到了广泛应用和深入研究。
其中,锚杆支护技术作为一种重要的煤矿支护方式,具有广阔的应用前景和深远的发展意义。
锚杆支护技术是指利用锚杆将岩体固定在岩壁上,以增加岩体的稳定性和承载能力,从而保证矿井巷道的安全运行。
相比传统的支架支护技术,锚杆支护技术具有以下优势:首先,锚杆支护技术可以提高巷道的稳定性和安全性。
在煤矿开采过程中,地质条件复杂多变,巷道往往面临着岩层倾倒、冒顶、冲击地压等地质灾害。
采用锚杆支护技术可以有效地增加岩体的抗拉强度和抗剪强度,提高巷道的整体稳定性,减少地质灾害发生的概率。
其次,锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力。
在煤矿开采过程中,巷道往往需要承受来自上方岩层和地压的巨大压力。
传统的支架支护技术在承受高压力时容易发生变形和失稳,而锚杆支护技术可以通过增加锚杆的数量和长度来增加巷道的承载能力,有效地抵抗高压力的作用。
再次,锚杆支护技术可以提高工作效率和降低成本。
传统的支架支护技术需要大量的人力和物力投入,而锚杆支护技术可以通过机械化施工来提高工作效率,减少人力投入。
此外,锚杆支护技术具有施工周期短、成本低的特点,可以降低煤矿开采成本,提高经济效益。
随着我国煤矿开采深度的不断增加和煤层资源的日益紧缺,锚杆支护技术在我国煤矿行业中的应用前景十分广阔。
首先,锚杆支护技术可以有效解决深部巷道冒顶、冲击地压等地质灾害问题,提高煤矿开采的安全性和稳定性。
其次,锚杆支护技术可以提高巷道的承载能力,满足深部巷道开采对承载能力的要求。
再次,锚杆支护技术可以提高工作效率和降低成本,提高煤矿开采的经济效益。
为了进一步推动我国煤矿锚杆支护技术的发展,需要从以下几个方面进行努力:首先,加强科学研究和技术创新。
国内外锚杆钻机的现状及发展趋势锚杆支护是近年来发展较快的一种井巷支护方法,通过锚入围岩内的锚杆,改善围岩本身的力学状态,使支护体与围岩本身形成一个统一的能够承受载荷的结构体,从而提高岩体自身的强度,阻止或延缓围岩的变形发展,有效地保持围岩的完整性和巷道断面形状。
锚杆钻机是锚杆支护施工中的关键施工设备。
锚杆支护的施工速度和支护质量的好坏很大程度上取决于锚杆钻机。
锚杆支护钻机技术已是影响锚杆支护施工速度、质量、效率的关键技术之一。
因此,研究性能好、可靠性高、符合我国煤矿实际情况的锚杆钻机是发展我国锚杆支护技术关键技术之一。
1 国外锚杆钻机的现状及发展趋势早在20世纪40年代,国外已将锚杆支护技术应用于巷道支护工程。
随着锚杆支护技术发展,锚杆钻机作为锚杆支护的主要施工机具,就成为该项技术发展的重点。
经过几十年的研究与攻关,锚杆钻机已从当初的功能单一、技术含量低、可靠性差、安全性差、笨重发展到今天的功能齐全、可靠性好、安全性好、自动化水平高的新型钻机。
在锚杆支护技术应用初期,国外在锚杆支护施工中采用普通凿岩机械钻凿锚杆孔,人工安装锚杆,用扳手拧紧螺母。
到20世纪50年代初,美国、瑞典等西方国家已广泛应用伸缩式气动凿岩机钻凿顶板锚杆孔,同时,美国已研制成功钻车式锚杆钻机并在支护工程中推广使用。
国外仅用了10 a左右时间就实现了锚杆支护的机械化。
20世纪50年代末,随着锚杆支护理论及设计方法的不断完善,英国等国家率先将锚杆支护技术应用于煤矿巷道支护。
为适应煤矿巷道断面积较小的特点,英国、波兰等国研发了单体电动和液压回转式锚杆钻机。
20世纪70年代,为适应大断面巷道锚杆支护快速施工,美国英格索兰、法国赛克马、瑞典阿特拉斯等凿岩设备公司陆续推出了功能多、机械化程度高的台车式锚杆钻装机。
该类钻机既能钻锚杆孔,又能安装锚杆,基本实现了锚杆孔施工、锚杆安装的机械化。
20世纪80年代至20世纪90年代,澳大利亚成功研制了轻型支腿式气动锚杆钻机,并在澳大利亚、英国、中国、波兰和印度等国的煤矿得到广泛应用。
2024年矿用锚杆市场规模分析1. 引言矿用锚杆是在矿山和采石场等工业领域中使用的一种支护材料,它的作用是增加岩体的稳定性和承载能力。
随着全球矿业行业的发展和对安全性的不断要求提高,矿用锚杆市场正在不断扩大。
本文将对矿用锚杆市场的规模进行分析,并探讨其未来的发展趋势。
2. 矿用锚杆市场的现状2.1 市场概述矿用锚杆市场是一个庞大而复杂的市场,涉及到矿山开采、隧道工程等多个领域。
矿用锚杆的应用广泛,从地下矿山到地下隧道,都需要使用矿用锚杆进行支护。
市场上存在着多个主要的矿用锚杆供应商和制造商,竞争激烈。
2.2 市场规模根据市场研究数据显示,矿用锚杆市场在过去几年里呈现稳步增长的趋势。
据统计,2019年全球矿用锚杆市场的规模达到XX亿美元,并预计在未来几年内将保持平稳增长。
3. 矿用锚杆市场的发展趋势3.1 技术创新的推动随着科技的发展和技术的创新,矿用锚杆的质量和性能得到了显著的提升。
新材料的开发和新工艺的应用,使得矿用锚杆更加耐久、强度更高,并且能够适应更恶劣的工作环境。
这些技术创新将进一步推动矿用锚杆市场的发展。
3.2 增加安全性的需求在矿山和隧道等工业领域,安全性一直是最重要的关注点之一。
矿用锚杆的使用可以有效地提高岩体的稳定性,减少意外事故的发生。
随着对安全性要求的不断提高,矿用锚杆市场将会进一步增长。
3.3 区域市场的差异不同地区的矿用锚杆市场存在着一定的差异。
一些矿业发达的地区,如澳大利亚和南非,矿用锚杆市场规模较大。
而一些新兴的矿业市场,如中国和印度,矿用锚杆市场还有较大的发展潜力。
因此,了解不同地区的市场需求和趋势,将有助于矿用锚杆供应商做出正确的战略决策。
4. 总结矿用锚杆市场作为矿山和采石场等工业领域中的重要支护材料,其市场规模正在不断扩大。
技术创新、安全性需求以及区域市场的差异是驱动矿用锚杆市场发展的重要因素。
在市场竞争激烈的情况下,矿用锚杆供应商需要关注市场趋势,并不断提高产品质量和性能,以满足客户的需求。
锚杆钻机的发展现状锚杆钻机是实现锚杆支护技术的重要机械设备,随着锚杆支护技术的飞速发展,用于钻凿锚杆孔的锚杆钻机也得到了快速发展。
展望它的发展,有助于不断促进锚杆钻机设备的技术进步,使其更加适应现代支护技术的需要。
本文就目前煤矿专用锚杆钻机的现状作以阐述,希望对今后锚杆钻机的研制生产有所参考。
1 国外锚杆钻机技术发展状况目前,国外应用较为普遍的单体锚杆钻机主要有风动和液压锚杆钻机两种。
风动锚杆钻机有澳大利亚的克莱姆公司WOMBAT型,阿明克公司GO.PHER型和瑞典PRB一300型等;液压锚杆钻机有英国WlSP型,澳大利亚PROBAM型等。
特别是澳大利亚在风动锚杆钻机方面一直保持着较为领先的技术和产品,主要有柱塞马达与齿轮马达2种,采用玻璃钢碳素纤维支腿,产品特点是重量轻、扭矩大、噪音低、耗气量小、机身矮等。
新型锚机组的出现虽然只有l0多年,这种一体化的锚杆支护技术在国外越来越受到重视,发展也很快,常采用性能优良、技术先进、操作维修方便、应用范围广的锚杆钻机与采掘设备配套的锚机组。
如乔伊公司生产的14CM10型采掘锚机组,12ED18型采锚机组,鲍拉特公司的E230型掘锚机组,郎艾道公司的RBI一50L型锚杆钻车等班工作效率已达120—240根。
2国内锚杆钻机的研制状况我国煤矿专用锚杆钻机的研究始于20世纪70年代末,先后研制过机械支腿式锚杆钻机、钻车式锚杆钻机,支腿与导轨式液压锚杆钻机、支腿式气动锚杆钻机、非机械传动电动锚杆钻机、机载式锚杆钻机等。
已形成液压、电动、气动三大系列30多个品种。
(I)液压锚杆钻机液压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,由泵站输送的液压油提供动力.带动液压马达转动。
现多采用低速转动的结构,省去齿轮传动机构,直接带动钻机。
液压锚杆钻机可分为单体型和手持型2种形式。
单体钻机主要是MZ系列,由主机、操纵架和泵站三大部分组成。
这种机型只能钻顶部锚杆孔,但钻孔平稳,一次推进行程长。
2024年锚杆钻机市场发展现状1. 引言锚杆钻机是一种用于固定土壤或岩石的工程机械设备。
在基础工程、隧道工程和矿山工程中,锚杆钻机被广泛应用于地基加固和岩土锚固作业中。
随着基础工程的发展和人们对工程质量要求的提高,锚杆钻机市场呈现出快速发展的趋势。
本文将对锚杆钻机市场的发展现状进行分析和总结。
2. 锚杆钻机市场现状2.1 市场规模近年来,全球锚杆钻机市场规模不断扩大。
作为一种重要的基础工程设备,锚杆钻机市场受到政府基础建设投资的推动,市场需求量持续增加。
据市场调研数据显示,2019年全球锚杆钻机市场规模已经超过XX亿美元,并且还在不断增长。
2.2 市场动态锚杆钻机市场在近年一直保持着较高的增长速度。
这主要得益于以下几个方面的因素:2.2.1 基础工程需求增加随着城市化进程的推动,城市基础设施建设需求不断增加。
基础工程作为各类工程的基础,对于高质量的土壤和岩石固结要求也越来越高。
锚杆钻机作为地基加固的常用设备之一,市场需求与基础工程建设紧密相关。
2.2.2 隧道工程发展隧道工程在城市交通建设中扮演着重要角色。
随着隧道工程的广泛应用,对于隧道结构的稳定性要求也不断提高。
锚杆钻机在隧道工程中被广泛应用于地下岩层的锚固作业,因此,隧道工程的发展也为锚杆钻机市场提供了机遇。
2.3 发展趋势2.3.1 技术创新随着科技的不断进步,锚杆钻机的技术水平也在不断提高。
传统的锚杆钻机在性能、效率和安全性方面存在一些局限性,引入先进的机械设备和自动化控制技术,将能够提高锚杆钻机的工作效率和质量,并减少人力投入。
2.3.2 环保关注近年来,环境保护关注度不断提高,各行各业都在努力减少对环境的负面影响。
在锚杆钻机领域,研发和推广环保型锚杆钻机已经成为市场的一个发展趋势。
这些锚杆钻机在使用过程中减少噪音和污染排放,符合环保要求,更容易获得政府批准和用户青睐。
3. 市场竞争格局3.1 主要厂商目前,全球锚杆钻机市场上主要的厂商包括X、Y、Z等公司。
煤矿锚杆孔钻进设备的发展前途煤炭科学研究总院张立刚郭孝先摘要煤矿锚杆支护是巷道支护的发展方向,锚杆孔钻进设备是推广锚杆支护的基础。
介绍了国内外锚杆孔钻进设备的现状、目前存在的主要技术问题以及发展前途。
叙词锚杆孔钻进设备锚杆钻机钻头锚杆支护是有宜于加快井巷掘进速度、提高顶板支护效果、降低支护劳动强度和减少支护材料消耗的先进技术。
我国仅国有重点煤矿每年掘进500多万米巷道,1997年末,锚杆支护率全国平均已达31.5%,按规划,到2000年,锚杆支护率平均应达到50%,但已有大同、邢台、平顶山、铁法、西山、龙口等16个矿务局率先使锚杆支护率超过50%。
国外先进采煤国锚杆支护率往往超过80%。
锚杆孔钻进是锚杆支护施工的重要环节,锚杆支护的发展需要大量锚杆孔钻进设备作保证。
锚杆孔钻进设备包括锚杆钻机和配套钻具(钻杆、钻头等)。
分析锚杆孔钻进设备现状,展望它的发展前途,有助于不断促进锚杆孔钻进设备的技术进步,使其适应锚杆支护技术的需要。
1 国内外锚杆孔钻进设备现状锚杆孔钻进设备以锚杆钻机为主体。
锚杆钻机按结构分为单体式、钻车式、机载式;按动力分为电动式、气动式、液压式;按破岩方式分为回转式、冲击式、冲击回转式、回转冲击式。
与锚杆钻机配套的钻具,因破岩方式不同而不同,总的来说有回转类破岩钻具、冲击类破岩钻具以及回转冲击类破岩钻具。
国外锚杆孔钻进设备的品种与功能多样,技术性能优越,可靠性高。
美国煤矿大量使用塔架钻车式锚杆钻机,班工作效率达120~240根,并着手开发计算机控制的全自动锚杆钻机。
法国生产的转架式锚杆钻机集钻孔、安装锚杆为一体,并具有储存锚杆杆体的锚杆仓。
芬兰生产具有树脂注射系统的钻车式锚杆机,使钻孔、安装锚杆杆体、注入粘结剂全由机械完成,机械化程度颇高。
澳大利亚有4家锚杆钻机生产厂家,生产各种不同类型的锚杆钻机,尤以单体气动支腿式锚杆钻机使用居多,并有多家公司生产能与掘进配套的单体支腿式液压锚杆钻机。
澳大利亚气动支腿式锚杆钻机主要有柱塞马达与齿轮马达式两种(早期叶片式气动马达已淘汰),采用玻璃钢碳素纤维支腿。
澳大利亚液压锚杆钻机可以以矿物油和难燃液为工作液,回转机构由摆线液压马达驱动,有的产品采用玻璃钢碳素纤维支腿使机重减轻。
国内锚杆钻机的研制经历了30多年的历程,曾先后研制机械支腿式电动锚杆钻机、钻车式锚杆钻机、支腿与导轨式液压锚杆钻机、支腿式气动锚杆钻机、非机械传动支腿式电动锚杆钻机、机载式锚杆钻机和双级气腿凿岩机等。
从实际情况看,MQT-50C系列支腿式气动锚杆钻机、MZ-Ⅲ型导轨式液压锚杆钻机、ZYX100型(改进成MYT-115型)支腿式液压锚杆钻机以及ZY24M、7665M气动双级气腿凿岩机在国内有一定市场。
其中,MQT-50C系列产品近年已能代替同类(气腿齿轮马达式)进口产品。
煤矿锚杆钻机多为回转式,为配合推广小直径树脂锚杆,钻头采用27~29mm回转钻头,其结构类型多为两翼对称、两翼不对称和两翼连筋式,可供钻进不同性质岩石选用。
钻杆由B19或B22(少数)六角中空钢加工。
经多年联合攻关,锚杆钻头和钻杆已能初步满足一定条件下锚杆支护的需要。
但是,由于锚杆孔钻进设备的开发、研究和生产与锚杆支护技术的迅速发展不相适应,煤矿锚杆支护施工中大量使用的还是传统气动凿岩机与煤电钻。
专用锚杆孔钻进设备中,使用国外进口设备较多,但因进口设备价格高和备件供应不及时,煤矿用户希望采用国产的锚杆孔钻进设备。
近来,石家庄煤矿机械厂生产的MQT-50C系列气动锚杆钻机已能逐步代替国外进口的齿轮马达式锚杆钻机;正定煤矿机械厂的ZYX系列液压锚杆钻机在与S100掘进机配套使用中,取得可喜进展;国产柱塞气动马达式锚杆钻机逐步投入市场;澳大利亚CRAM气动锚杆钻机在中国已建立专业维修公司,并在元件的中国国产化方面取得一些进步。
这都有宜于使锚杆钻机进一步满足锚杆支护发展的需要。
然而,可靠性高、性能优异的国产化锚杆钻机还为数不多,与锚杆钻机配套的钻具规格不全、质量不稳定和适应岩石条件有限。
2 煤矿用锚杆孔钻进设备存在的主要技术问题2.1 开发的品种多,但性能适宜且可靠性好的产品不多到目前为止,我国已开发了30多种型号和不同类型的锚杆钻机,但适于井下使用且可靠性较好的只有3~4种产品,当前正式投入使用的仅占已开发产品总数的10%左右。
目前锚杆钻机技术发展状况有以下基本特点:(1)单体气动回转式锚杆钻机是锚杆钻机产品的主流,在齿轮式、柱塞式和叶片式三种类型气动马达中,叶片马达式已基本淘汰,齿轮式马达与柱塞式马达在扭矩-转速特性、不同气压下的性能、噪声特性、机重、对润滑的要求与抗污染等方面各有优缺点,在不同使用条件下都有各自的市场。
总的来说,国产气动锚杆钻机的水平逐步提高,齿轮气动马达式已基本能代替进口产品,但玻璃钢支腿等部分的可靠性应进一步提高;柱塞马达式锚杆钻机尚处于小批量生产阶段,尚需进一步考核。
(2)液压锚杆钻机输出的扭矩高于气动锚杆钻机,在某些场合下应用较好,特别是与掘进机配套是较优越的工作方式。
从目前已正式投入使用的支腿式液压锚杆钻机来看,钻机输出扭矩仍然偏低,液压系统容易发热。
由于以矿物油为工作介质,在煤矿井下使用中存在安全隐患。
(3)电动锚杆钻机的输出特性较差,实际钻孔速度较低,电机可靠性及防水性能存在严重问题,尚无良好的推进方式。
因此,尽管已鉴定了多种电动锚杆钻机,但近期尚难大量用于井下锚杆支护。
(4)已开发的钻车式与机载式锚杆钻机都具有一定特点,并取得一些效果,但因煤矿井下具体条件以及经济上的原因,近期难以广泛应用。
(5)气动冲击式锚杆钻机基本以双级气腿式为主,因其结构较成熟,可以在坚硬岩石上钻进。
尽管在某种岩石条件下的凿岩速度低于回转式,且噪声颇高,仍被相当多地应用于锚杆支护。
2.2回转式锚杆钻机扭矩性能偏低,加上钻头耐磨性能的影响,尚不能满足抗压强度大于60MPa高磨蚀性岩石的锚杆孔钻进(1)从目前情况看,国产气动锚杆钻机已基本能代替进口产品。
但是,煤矿井下压缩空气系统的输送管道距离长,井下气动设备多,工作面气体工作压力偏低,常常在0.4MPa以下,使钻机性能与钻进速度都比0.63MPa压力下下降30%以上,影响锚杆孔钻进的效果,特别是在坚硬岩石与深孔作业条件下,钻进作业更加困难。
(2)液压锚杆钻机的输出扭矩比气动锚杆钻机大,但是,有的产品扭矩值偏低,扭矩低于60N.m,加上管路压力损失,井下钻进无力。
有的产品液压系统温升过高,连续运转2h 后系统温度升至65℃以上,性能急剧下降。
若保持工作压力不变,转速下降率达50%以上。
有的产品性能尚好,虽然液压系统温度高于65℃,性能下降率不到20%,但过高的温度易使工作液变质,密封件容易早期失效。
(3)电动锚杆钻机扭矩特性不好,有的产品过载能力不到额定值的2倍,不能满足锚杆孔钻进时需克服相当于额定扭矩2.5倍左右的阻力矩的要求,产品固有可靠性不高,且与之配套的支腿都不是很理想,因此电动锚杆钻机尚未正式在井下成批使用。
(4)钻头是回转式锚杆孔钻进设备的重要钻具,钻头型式与国产硬质合金片的性能,影响钻头的应用范围。
目前,普通硬质合金的岩石钻头主要适用于页岩、砂页岩及部分砂岩(磨蚀性不高的砂岩),寿命为30m左右。
高于常规钻头价格50%的国产优质合金钻头,可以钻进抗压强度60~80MPa的中等磨蚀性岩石,寿命可达25~30m。
然而,相当多的生产厂家因受经济利益驱动,不按标准要求组织生产,硬质合金质量低劣,工艺技术不高,产品寿命只有10~20m,甚至是5~10m。
据煤炭部北京凿岩机具质检中心1997年度统检结果,锚杆岩石钻头抽样合格率只有33.3%。
2.3锚杆钻机产品可靠性差,很多产品难以在井下连续正常使用可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
锚杆钻机可靠性与产品设计、制造、使用等因素有关。
从目前来说,锚杆钻机实际利用率不高的主要原因是产品本身的可靠性问题,但使用问题也不容忽视。
(1)锚杆钻机产品可靠性不高主要来自产品设计不成熟与加工质量不高。
有的锚杆钻机因性能改进盲目,参数确定不合理,从投产起在井下工作无力,产品性能提高缓慢;有些产品的生产过程无可靠的质量保证体系,元部件质量无法保证,又没有必要的检测手段,产品性能与质量无法控制,自然影响井下长期使用。
近年来,煤炭系统正式鉴定的锚杆钻机有23种型号,但在煤矿井下正式使用的只有2~3种,其主要原因是成果质量不高,又没有注意技术鉴定后的后续工作。
(2)锚杆钻机的科学使用问题未能引起足够的重视。
这里,既有制造厂家的问题,又有煤矿使用单位的问题。
进口澳大利亚的CRAM锚杆钻机,在使用初期,各方面都未注意润滑问题,相当数量的机器早期失效。
尔后,CRAM公司中国代理商北京朝阳会社重视技术服务,在北京成立维修中心与备件库,煤矿加强设备的科学使用与维修工作的管理,使这种机型在锚杆支护中发挥了重要作用。
相反,有一种进口的锚杆钻机,销售单位与使用单位都没有注意如何长期使用问题,备件问题不好解决,致使数百台锚杆钻机未能真正起到应有的作用。
(3)锚杆钻机与钻具的产品管理问题严重,使那些伪劣产品进入市场有可乘之机。
锚杆钻机与钻具是有一定技术含量的产品,但结构并不十分复杂,很多人看好煤矿锚杆支护量大面广的市场。
有些人受经济利益驱动,不按国家与煤炭行业标准生产产品,搞产品开发与生产的“游击战争”,产品性能与可靠性低劣,使煤矿无法正常使用。
有的厂家虽已批量生产锚杆钻机与钻具,但采取不正当手段推销产品,对销售的产品不负质量责任。
煤矿用户常常不知道有哪些技术标准与锚杆钻机、钻具有关,不会严格按标准要求验收产品质量,甚至盲目相信“广告”,采用未经技术鉴定与法定检验的产品,或购买检定不合格的产品,致使企业遭受不必要的损失。
3煤矿锚杆孔钻进设备的前途锚杆孔钻进设备是锚杆支护发展的客观需要,它必然按一定规律向前发展,锚杆钻机及其配套钻具的研究、开发、生产与使用,都必须符合客观规律。
分析国内外有关信息,总结经验教训,注意煤矿锚杆孔钻进设备发展的基本趋向,有利于使产品在市场竞争中不断发展。
3.1气动、液压单体回转式锚杆钻机是一个时期的主流综观国外锚杆钻机发展历程以及国内多方面实践,针对煤矿经济状况与煤岩、半煤岩巷道的具体特点,单体回转式锚杆钻机是一个时期内产品生产与开发的主流。
从目前技术现状看,在具有压缩空气源的条件下,气动回转式锚杆钻机仍为首选产品。
但是,如何解决压缩空气工作压力不足的问题会逐渐引起人们的重视。
合理选择压缩空气管网系统,正确确定空压机及其动力系统的技术参数,开发新型的提高压缩空气压力的机械设备,将成为进一步发挥气动锚杆钻机作用的关键。
气动回转式锚杆钻机中,采用柱塞式马达与齿轮式马达各有优缺点。