掘进机上固定钻探机装置应用①

李云福

(新峪煤业有限责任公司，山西吕梁 032302)

掘进机上固定钻探机装置应用①

李云福②

(新峪煤业有限责任公司，山西吕梁 032302)

ZYJ400/130架柱式回转钻机要改造安装在掘进机上使用，以提高在矿井巷道施工工作中的实用价值。改造后将掘进机与钻探机融为一体。在综掘机的截割部侧，加装架柱式液压回转钻探机。通过改变轨道的方向，调节丝杆的角度，从而改变钻探机的方向，可对工作面的前方、左、右、上、下角度实施打眼探水。改造后的“掘探一体化装置”增加了单位时间内的工作效率，方便快捷，实用性强。整机具有钻孔效率高、解体性好、操作方便、安全性能可靠的特点。

钻探机;掘进机;安全

煤矿井下掘进作业前，首先要进行钻孔探水。实行“有疑必探、先探后掘“的方针。钻孔探水是掘进工作中比较繁重和占用时间最多的工序。提高钻孔的机械化水平，以缩短钻孔探水的时间，是提高快速掘进的关键。

现我公司使用的ZYJ架柱式回转钻机。支柱体型笨重、工人劳动强度大、操作不方便、固定立柱打眼时难度系数大，安全性差。特别是每次钻探时，由于井下工作面环境复杂，钻探机的立柱在井下工作面固定找不到合适的支点。钻探机跟随的乳化液泵站与操作台体型大，每次都要远距离搬运。这种钻探方式劳动强度大，工作效率低，严重制约了井下巷道掘进速度，不能满足现代生产的需要。为解决这一难题，我公司对所使用的ZYJ400/ 130架柱式回转钻机要改造安装在掘进机上使用，以提高在矿井巷道施工工作中的实用价值。

改造后将掘进机与钻探机融为一体。在综掘机的截割部侧面，加装轨道。利用掘进机截割部机头的摆动调节钻机的角度，来进行钻探。也可利用跑道调节钻机前后位置，利用丝杆调节上下角度，从而改变钻探机的方向，可对工作面前方左、右、上、下、顶板、底部实施打眼探水、钻孔施工作业。这项技术改造在新峪矿领导的支持和有关部门的帮助协作下于2010年12月10日在新峪机修厂试验成功。

1 掘探一体化装置结构组成及功能

掘探一体化装置是根据新峪矿井下巷道所设计的。集掘进、钻探、运输于一体的设备。整体主要组成部分包括：掘进机构、铲装机构、钻探机构运输机构、行走机构、及电液控制系统等。

在功能上，它结合了掘进机和回转钻机的优势。因“掘”“钻”作业在同一空间内进行，为了更好地完成探钻，设计时在钻进系统中增设了钻臂推进机构，该机构在钻眼时将钻臂推至工作面前作业，钻眼完成后再将钻臂退后，以避开掘进机截割头。

掘探一体化装置的工作流程为：掘探一体化装置开至工作面→钻探机推进→钻眼探水→钻探机后退→掘进机工作。

图1 为改造后的掘探一体化设备

2 整机及主要功能部分设计分析

2.1 整机的设计分析

1)整机在巷道工作面内应为人流、物流提供足够空间，钻探机的安装不能影响到掘进机的正常操作。为了满足设计需求，设备所有与机身宽度有关的部位都要在不影响整机性能的前提下设计。

2)整机的功能以实用为主。由于煤矿井下工况环境复杂，功能越多故障也就越多，设备的稳定性能也可能越差。

3)应具备较高的安全性。掘探一体化装置工作时的动作较多，各动作间需经常切换，因此在操作时就可能出现“误”动作。隐患在设计时从根本上杜绝。设计时要既简单又实用。

2.2 钻探机主要功能部分的设计

1)将原来笨重的支柱式钻探机，经改造改装在综掘机的截割部的侧面，这样就可以通过综掘机的向前推进，随时进行各个角度的钻探。在钻探机上还加装了轨道，运用轨道与固定滑块静摩擦的原理，可以让钻探机在轨道上前进或后退;也可以通过调节轨道的距离和调节丝杆来进行多个角度的探钻。改变了井下钻探时人工搬运钻机及立柱的劳动强度，提高了工作效率，方便快捷，实用性强、安全可靠。由于轨道具备调节功能，亦可完成巷道工作面前方、左、右、上、下、顶板、底部上的钻孔施工作业。整机具有扭矩转速高、钻孔效率高、解体性好、操作方便、安全性能可靠的特点。

2)把钻探机的乳化液泵站，安装在了掘进机跟随的二运机尾架上，随掘进机的移动而前进。节省了搬运时的体力劳动，节省了单独放置在巷道中的空间。

3)钻探机的操作台也安装在了掘进机上在综掘机的电控系统中，为了提高整机安全性，设置了安全互锁装置，加装了与钻探机的电气闭锁实现了开综掘机时，停止钻探机。开钻探机时停止综掘机，防止了“误”操作引起的“误”动作。把“有掘必探、先探后掘”的措施落到实处。

2.3 适用机型

钻探机与掘进机一体化的技术改造，现在主要用于EBZ160型掘进机、120型掘进机。

2.4 使用情况

改造后的掘探一体化装置经新峪矿开拓二队、掘进队使用，效果良好。操作方便、钻孔效率高、解体性能好、安全性能高。

3 应用前景分析

在功能上，它结合了掘进机和回转钻机的优势。设计的钻探机装在掘进机上，增加了轨道具备多方位调节功能，亦可完成巷道工作面前方左、右、上、下、顶板、底部上的钻孔探水施工作业整机具有扭矩转速高、钻孔效率高、解体性好、操作方便、性能可靠的特点。

［1］人力资源和社会保障部教材办公室组织编写.综合机械化掘进机械［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，2009

［2］王生．钻探设备［M］.北京：地质出版社，2008

［3］欧阳文昭．安全人机工程学［M］.北京：煤炭工业出版社(第1版)，2006

［4］安琦，顾大强.机械设计［M］.北京：科学出版社，2008

［5］朱凯，夏祥春，李浩．机械设计基础［M］．西安：西北工业大学图书出版社，2009

SeZuanTanJi device is applied on fixed

LI Yunfu

(New valley coal Co.，Ltd.，Lvliang shanxi032302)

ZYJ400/130 frame column type rotary drill should be transformed and installed on mining roadheader machine to use in order to improve the roadheader in mine laneway construction work in practical value.After the transformation will ZuanTanJi and harmony.Se In the ensemble to dig machine cutting part side，the frame column type hydraulic ZuanTanJi turn.Through the changing of the direction of the track and adjusting the Angle of the screw，we can change the direction of the ZuanTanJi，may to the work ahead，left，right，up，or down Angle drilling exploration implementation water.After the transformation of the"digging out integration device"increased unit of time to work efficiency，convenient and quick，the function is strong.The machine has high drilling efficiency，good disintegration of high gender，easy operation，safe and reliable performance.

ZuanTanJi;Mining roadheader machine;security

TD421.5

A

1672－7169(2011)03－0039－02

2011－05－18

李云福(1964－)，男，山西介休人，北京煤矿学校毕业，山西汾西新峪煤业总工程师。