掘锚机在煤矿快速掘进中的应用

张元鹏+艾国防+李占龙

摘 要：煤矿安全生产的重要目标之一就是要增强煤矿快速掘进能力，确保煤矿开采的衔接，实施均衡地采掘。而在煤矿生产中应用掘锚机是一个重大的突破。为此，该文首先分析了掘锚一体化掘进技术，重点论述掘锚机在煤矿快速掘进中的应用，为今后掘锚机的进一步推广使用具有一定的借鉴意义。

关键词：掘锚机 煤矿 快速掘进

中图分类号：TD421.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0056-02

掘锚机是为了处理锚杆支护影响掘进成巷速度造成采掘比例失衡的问题，进而实现煤矿巷道综掘施工技术能力与装备水平的提升，大大地提升了煤巷的单进能力，确保煤矿巷道掘进的高效、安全、优质、迅速以及采掘生产的均衡发展与顺利衔接。下面，笔者对掘锚机在煤矿快速掘进中应用的有关问题进行了简要的分析。

1 掘锚一体化掘进技术分析

1.1 掘锚机组

对掘锚一体化的掘进技术来讲，掘锚机组是中心环节，其可以具备采煤机与锚杆钻机的作用，以及可以进行掘锚的平行作业。在20世纪50年代诞生了首代掘锚联合机，由于其缺少顶板条件，因此仅仅在巷道位置适宜应用。在持续发展和优化之后，逐步完善了其功能，其两种主要类型是先割煤后支护机组和掘锚作业同步机组。近些年来持续扩展的掘进工作需要的影响下，国内开始应用掘锚机组，且投入大量的成本进行探究。然而，需要明确的是，在掘进煤矿的时候，国外发达国家的巷道面积往往较大，也可以联合掘进多巷，并且留设煤柱，国内的水平比较低。为此，在煤矿采掘的过程中，还应当密切联系国内的实际现状，选用适宜国内实际情况的掘进技术。

1.2 锚杆支护技术

锚杆支护指的是将一种加固支护方式应用于地下硐室（采场和隧道）以及地表工程（岩土深基坑和边坡）。能够选择聚合物件、木件、金属件，以及其他材料制作杆柱，在之前硐室附近岩体或者是地表岩体钻好的孔当中打入，应用其尾部托板、杆体的特殊结构、头部。针对锚杆支护来讲，能够通过粘结作用有效地结合稳定岩体和围岩，从而形成补强与悬吊效果，最终实现支护的功能。锚杆支护的优点是施工净空比较小、支护效果理想、费用少、便于操作等。在采掘煤矿的时候，锚杆支护是最为理想的安全保障。尽管相比较其他的一些技术，锚杆支护有着较快的掘进速度，可是其具备较大的安全风险系数，在增强支护能力的同时，也应当兼顾煤矿工人的安全。

1.3 后配套技术

锚杆一体化技术是多种技术有点的综合，其作业的过程中要求多方一起作业。掘锚机组的重要任务是装煤、落煤、输送，而锚杆支护负责支护的安全性问题，然而其作用难以在其他的环节当中体现。在进行采掘的时候，应确保所有的方面都执行到位，防止影响到采掘的综合效果，在这个过程中还牵涉到应用后配套技术。现如今，我国比较多的是单巷掘进，为此在选用后配套的问题上，能够借助可伸缩快速跟进胶带，进而确保其输送速度和宽度在相应的水平上，最大程度地实现现代化煤矿采掘的需要。另外，还应当注重在输送系统水平低于峰值运量的情况下发生中断输送的情况。

2 掘锚机在煤矿快速掘进中的应用

2.1 截割掘锚机作业过程

在掘进的过程中，应当立足于中线基础，在掘进的过程中确保一个循环的距离是1 m。在掘锚机截割的时候，先是在巷道顶板上固定截割头，然后将煤体切入，确保从上至下的顺序。对煤层底板位置进行切割的时候，应当将割头地方收割好，从而对底煤地方进行有效的截割，最终确保巷道底板的平整性，在余煤都装完之后，应当调整截割头，且在巷道的顶板进行放置，这样下一个的循环开始。在掘锚机进行掘进的时候，司机应当立足于激光导向仪选择煤机停放的地方，以及结合巷道的大小进行截割，在实现两刀的深度之后应当暂停施工，然后借助锚杆机支护好顶与帮，且有效地把握巷道的大小，在实现八刀之后的截割深度之后，应当暂停，是有效的支护锚索。在完成支护作业之后，能够开展下一刀的掘进，在大概10 cm距离的情况下将风筒挂好，借助遥控器对前进的掘锚机进行控制，以及可以借助显示屏观看全部的作业过程。

2.2 装载和输送作业过程

掘锚机涵盖收集头机构和输送机，在截割的过程中应当确保煤落入收集头机构，通过收集头耙爪装载机构装入煤至中部输送机当中，然后在掘锚机后停顿连运一号车中进行输送，在这个操作完成之后，后面跨骑式输送机上就会输送连运一号车的煤，最后的时候通过胶带输送机向主输送系统当中输送煤。

2.3 支护过程应用的技术

2.3.1 帮锚杆支护技术

在支护帮的时候，应当借助掘锚机来进行，基于不使用机组钻机进行帮锚机施工的情况下，应当借助煤电钻加以操作。除此之外，在变更操作網片搭接方式和对间排距的时候，还应当实施有效的应对策略。

2.3.2 临时支护技术

对于临时性的支护来讲，其实现应当通过掘锚机液压支撑架和锚杆机支护棚，实现液压支撑架的提升，从而保护顶板，以及搞好支护事项。在打顶锚杆的过程中，应当确保在钻眼之前将动作顶板支持锚杆机支护顶棚工作完成。

2.3.3 锚索支护技术

一是搞好锚杆的钻眼事项。在打锚索施工之前，应当将稳定靴伸出，从而实现对掘锚机的支撑效果，控制掘锚机的工作者应当调整遥控器的状态为支护状态。在实际操作的过程中，将掘锚机液压支撑支起，对支护梁前后倾斜阀和伸缩阀进行有效的控制，以及在工作顶板地方支护顶棚。对钻臂摆动阀的操作和控制应当确保两个钻架可以跟钻眼位置相接触。结合实际设计的巷道高度与眼深，借助适宜的钻杆来安装，且对钻机给进阀和旋转阀进行操作和控制，从而将钻眼事项完成，另外，确保钻杆的旋转退出。

二是在安装锚索的时候，应当在业已打好的钻孔当放入树脂，再在钻孔当中放置锚索，且在孔底放置树脂。在搅拌器上放置锚索下端，将钻箱提升，且转动起来。在操作搅拌的时候，应当确保从慢到快的转动速度，最为理想的时间是10～12 s。

三是将锚索紧固好。在树脂凝固之后，应当通过人力上锚索托盘和锚索具。在这个过程中，应当连接好掘锚机张拉泵头和锚索外漏端，并要求一人张力锚索，确保14 t以上的初锚力，如果碰到特殊的情况能够进行又一次的紧固。在完成张拉之后，应当将张拉泵松开，这样才可以紧固和安装下根锚索。

3 结语

总而言之，掘锚机在煤矿快速掘进中的应用强化了煤矿掘进的所有环节，进而加速了煤矿掘进的速度，确保了煤矿采掘的安全性和连续性，也实现了煤矿各种采掘工作面的回采要求，因此，在煤矿快速掘进中应用掘锚机有着非常重大的实际意义。然而，对于掘锚一体化技术的应用，还应当有效地把握地方的煤矿地质状况，进而有效处理后配套技术和锚杆支护技术中面临的不足之处。

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