连锚护一体机

迟景健

摘 要：简述了连锚护一体机的特点，主要用途和适用范围，主要结构和工作原理，操作安全要求，国内外连锚护一体机的研发现状及国内市场。

关键词：连锚护一体机；锚杆机；临时支护；煤巷

1.产品特点

连锚护一体机，适应长壁开采工艺的需求，巷道断面可达到16 -23.5平方米，可经济切割单项抗压强度≤80MPa的煤岩。该机主要特点是整机吨位大，掘进、打锚杆和支护同步进行，切割硬度高，截齿损耗小，机器稳定性能好，操作方便，可靠性高等。

2.主要用途和适用范围

连锚护一体机主要是为煤矿综采及高档普采工作面巷道服务的机械设备，主要适用于煤及半煤岩巷的掘进。该机可经济切割单向抗压强度≤80MPa的煤岩，可掘巷道最大宽度（定位时）5.5m，最大高度4.3m，巷道断面一次成型，形状为矩形，适应巷道坡度±6度，该机后配套锚护运输设备可实现连载截割面的及时支护和截割物料的连续运输，真正实现了掘锚同步，很大程度提高了工作效率。

3.主要结构和工作原理

连锚护一体机分为主机和后配套的锚护部分，主机主要是进行掘进工作，后配套锚护部分主要进行打锚杆和临时支护作业。

主机主要由截割装置、滑移大臂装置、行走底盘装置、装载装置、输送装置、通风除尘系统、行走平台、电气系统、液压系统和水路系统等部分组成。

配套的锚护部分主要由顶锚杆机装置、帮锚杆机装置、临时支护装置和配套电气系统、液压系统、水路系统等部分组成。

截割装置：通过截割电机驱动减速机带动滚筒转动，及截割大臂的升降运动，实现煤层的截割。

滑架大臂装置：通过举升油缸与截割大臂连接，掏槽油缸推动滑动架整体移动，实现截割装置的掏槽和拢料动作。油缸可以内置行程传感器，方便调掏槽深度。可以安装旋转编码器进行实时监测截割大臂的旋转角度，确定滚筒的截割位置。

行走底盘装置：由履带行走机构驱动，左走對称分布，都是由液压马达带动减速机驱动，提高整机稳定性，速度最高可达到12m/min，无支重轮和导向轮，这也降低了故障率。

装载装置：主要由铲板机构及左右星轮机构组成，安装于截割装置下侧。通过电机或是马达驱动减速机带动左右星轮转动，使装载煤岩装载到输送装置上。具有运转平稳、连续装煤、工作可靠、事故率低等特点。输送装置的升降能带动装载动作，行走过程中装载装置要离开地面。左右侧门板可通过控制铲板机构的油缸伸缩动作实现最大截割宽度拢料的效果。

输送装置：主要由涨紧装置、电机、减速机、刮板链、升降油缸、前端和尾端组成。前端通过升降油缸可以相对尾端转动，以便于移动过程中将装载装置升起，避免与地面碰撞。

通风除尘系统：主要通过马达驱动风扇吸风，将截割产生的尘埃吸入除尘器内，二次水淋降尘，把洁净的空气排到整机尾部，保证煤巷内工作环境的清洁。

液压系统：主要由电机驱动油泵，通过多路阀控制各都功能部件中的马达和油缸动作，保证在工作状态下各动作相互协调工作，达到能完成各工况需要求。

电气系统：主要由电控箱、显示装置、电机、传感器、遥控装置及一些辅件组成。电控箱通电为整个设备提供动力源；电控箱内部的pc可对设备每个工况工作数据记录；显示装置能显示出故障提示和整个设备运行状态；电机带动油泵工作为整个液压系统提供动力及带动某些部分工作；遥控装置能控制多路阀，从而控制相关部件动作；传感器能反馈各动作运行状态的信号，保证各动作能精准工作。急停按钮按下后，连锚护一体机所有工作停止，确保工作安全。

水路系统：主要由冷却装置、过滤器、高压水泵、控制阀及一些辅件组成。冷却装置用来冷却油温，过滤器用来过滤水中的杂质，高压水泵用来为内外喷雾装置提供高压水，使水达到雾状，用于除尘功能；球阀用来控制水路的通断，多路阀用来控制水泵开启。

行走平台：主要为锚杆司机提供安全位置来操作打锚杆，操作临时支护。锚杆装置和临时支护装置也固定在上面，上面留有空隙方便布置配套液压、电气、水系统装置，下前方装有两个支撑用来撑起锚杆平台。后面也有两个支腿，也是起到撑起锚杆平台的作用，但是布置在主体上面。

4.配套的锚护部分

顶锚杆机和帮锚杆机的结构相同，顶锚杆机可以前后上下摆动确定打锚杆的位置，帮锚杆机只能上下摆动确定位置。打顶锚杆和帮锚杆是需要分开进行的。

顶锚杆机装置：由滑架机构、推进机构、锚杆转机，旋转机构和摆动机构等部分组成。锚杆机滑架升起，通过旋转和摆动部分前后左右确定位置后，将钻杆一端穿过架梁中心，以一端放入转机内，卡紧钻杆定位器，启动锚杆转机，进给推进，转机开始旋转钻眼，待钻机升至刚接触架梁头板时停止钻眼，钻机退回，撤下短钻杆更换长钻杆。

因为帮锚杆和顶锚杆的结构基本相同，工作原理也相同。

配套的液压系统和电气系统都是使锚杆机在工作状态各动作相互协调工作，为达到能完成各工况需求。

配套水系统：组成部分与主机水系统相同，主要作用也是用来冷却油温，还有另外一个作用是，在打锚杆时会产生大量热量，这样会把锚杆的钻头损坏。在打锚杆时，这部分水通过转机进过锚杆输送到锚杆钻头处，用来冷却钻头，这样对钻头起了保护作用。在打锚杆的同时需要把配套水系统开启。

临时支护装置：主要由油缸和托架组成。在打锚杆过程中为了防止坍塌，油缸伸出带动托架顶住顶棚，这样确保安全作业。放置顶棚的金属网可以放到托架上，也节省人力，提高作业效率。

5.主机操作安全要求

主机各部件动作要遥控器控制。因此操作人员使用遥控器之前必须熟知遥控器各操作手柄的功能及相关注意事项。定期检查无线遥控器上的安全功能。检查的时间间隔，应根据遥控器的使用情况而定，在通常情况下，每星期至少检查一次。检查时，遥控器与充电器相接。任何时候，必须保证只有一台遥控器操纵连锚护一体机。在连锚护一体机工作期间，除了锚杆机操作人员和连锚一体机司机外，任何人不允许靠近连锚护一体机。如有特殊情况，必须经过连锚护一体机司机的允许才能靠近。电缆托携人员必须始终在连锚护一体机司机的视线内，所有工作必须在连锚护一体机司机知晓的情况下进行。主机启动工作时，必须保证各危险区域无人，如果有人还在危险区域，连锚护一体机不允许动作。维修或更换截齿期间维修人员必须与危险点保持距离并先在设备上挂警示牌。

6.锚杆机操作安全要求

非专业操作人员，不得操作锚杆机。在开机前必须认真检查各液压手柄，必须处于中间位置。

启动前要接水管接入外来水，保证冷却。机器停止工作时，要将各部件回收原位置。如果要被夹在侧帮壁里的钻杆，或是将钻顶板时，弯曲变形的钻杆抽出，必须在旋转停止之后，才能进行操作；否则将造成严重的伤亡事故。滑移平台过程中需要人员配合查看前后有无人员，避免碰伤，支腿油缸伸出时，注意地面工作人员，避免压伤。

7.液压系统安全要求

在检查、维护液压系统各管路之前，须释放全部压力。仔细检查液压管路和接头，保证没有泄漏和损坏，如发现问题，请及时更换。更换液压管路和接头，须使用同样规格的备件。液压系统的压力不准随意调整，如有需要应请示有关专职人员，并由专职人员调定。

8.国内外连锚护一体机的研发现状和国内市场

山特维克和JOY都有成熟的产品在煤炭机械市场在使用，国内中国铁建重工集团也有相应的产品在使用。因为对巷道的要求比较高，地质要求比较严格，所以目前在内蒙古，陕西，山西等地均有对连锚护一体机的使用。

9.总结

随着煤炭机械的不断发展，如何高效、安全、智能、绿色开采是未来市场的一大热门话题，掘锚护一体化是其中一个发展方向，我们要努力实现这一愿景。

参考文献

[1]煤巷锚杆理论支护理论与成套技术{M}.康红普、王金华等.北京：煤炭工业出版社.2007

[2]煤巷锚杆支护{M}侯朝炯、郭励生等.徐州：中国矿业大学出版社.1999.