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巷道锚杆支护施工技术

【摘 要】本文主要阐述了锚杆钻机选型、QYM30A型液压锚杆钻机、打锚杆眼与安装锚杆等技术问题。 

【关键字】锚杆支护;施工;技术 
  锚杆支护施工的主要工序,有钻凿锚杆孔和安装紧固锚杆。前者的主要设备是锚杆钻机,后者则主要使用搅拌和紧固锚杆使用的工具。 
  1、锚杆钻机选型 
  它是锚杆支护的主设备,其种类较多,按其使用的动力可分为液压、气动和电动;按其工作原理分为冲击式、旋转式和复合式。 
  按钻机的整体结构可分为单体式、钻车式和综合式。因其各矿巷道断面大小、推进方法、机械化水平等各不相同,在选择锚杆钻机时要从实际出发,遵循以下原则要求:(1)锚杆钻机所使用的动力要和巷道掘进机械使用的动力一致,动力应单一。(2)机型尽可能小、重量要轻、搬运方便。(3)钻机质量要优良,操作方便、灵活,工作安全可靠,效率较高。(4)尽量要一机多用,可以钻工作面的炮眼,又可以钻锚杆孔。(5)锚杆钻机应与掘进施工机械配套。(6)针对煤巷锚杆支护,单体型锚杆钻机机型应小、重量要轻、搬运方便,并可与耙斗机配套使用,要作为优先选择的系列。对机械程度要求不高的煤矿,也可以利用掘进所用的电动或风动钻机钻凿锚杆孔。 
  2、QYM30A型液压锚杆钻机 
  这种钻机是煤、半煤岩巷道钻凿顶板锚杆孔的专用设备。 
  2.1适用范围 
  围岩抗压强度小于或等于80MPa,f小于或等于8;巷道断面形状:矩形、斜顶矩形、梯形,巷道高度:1.8m~3.2m。
  2.2主要技术特征 
  (1)钻机。 
  额定压力:10MPa; 
  额定转矩:40N・m; 
  额定转速:430r/min; 
  最大推力:6000N; 
  一次推进行程:1000mm; 
  最小外形尺寸:1050(1500)mm×200mm×360mm; 
  质量:47―48kg。 
  (2)液压泵站。 
  额定压力:13MPa; 
  额定流量:15L/min; 
  电机:YB112M 4型,4kW(380/660V); 
  外形尺寸:840mm×490mm×540mm; 
  油箱容积:45L; 
  工作介质:N68普通液压油、N68机械油; 
  质量:175kg(含油)。 
  2.3主要结构及工作原理 
  QYM30A型液压锚杆机采用全液压传动,由钻机和专用配套动力源液压泵站组成。泵站输出的压力油经两根进、回油软管送至钻机,软管用快速接头连接。压力油通过组合阀分配到液压马达和推进液压缸,实现钻孔所需的各种动作程序。湿式钻孔用水由工作面的水管引至钻机,同时通过组合阀控制水路的开关。 
  (1)钻机:由液压马达、推进液压缸、组合阀、操纵架等部件组成。钻机的回转机构液压马达为径向柱塞式低速大扭矩液压马达。为适应各种高度巷道的使用要求,推进液压缸有单级和双级伸缩型式结构。组合阀的功能主要有控制液压马达的开启、系统卸载、液压缸升降和调节推进力的大小。组合阀由两个滑阀和一个减压阀组成。操纵架是钻机开眼前的扶持机构和钻孔中对组合阀的操纵机构。 
  (2)液压泵站:由隔爆电动机、齿轮泵、溢流阀、压力表、油箱、机架等部分组成。 
  (3)电器设备:泵站的隔爆电动机需要与隔爆型磁力启动器配套使用。 
  2.4钻机的使用和施工应注意的问题 
  (1)施工程序。一是把钻机搬运至工作地点,泵站置于后面巷道的任意一帮,将引自泵站的出油管和回油管通过快速接头与钻机对接好,再把工作面的水管与钻机接通。二是检查油箱的油位,要高于最低油面线,接通电源,启动电动机,检查其转向,满足规定后,关闭电源。三是调整泵站最高输出油压力,其调整程序为:暂时断开泵站出油管与钻机对接的快速接头,启动电动机,调节溢流阀,使压力表所示的压力值在13MPa以上。关闭电源,重新将出油管上的快速接头对接好。四是竖起钻机,插上短钻杆,一人握持操纵架,一人辅助扶稳钻机后,左手向内转动旋转套,启动液压马达,右手向外转动旋转套,打开水路,液压缸升起开始推进钻杆进行钻孔。钻杆至行程终点时,左手向内转动旋转套,液压缸系统卸载,马达停转,换上长钻杆,重复以上动作完成一个锚杆孔的钻进。拔出长钻杆,插上搅拌连接头,升起液压缸,启动液压马达,进行锚固剂搅拌,完成黏结型锚杆的安装。左手向内转动旋转套,液压缸系统卸载。把钻机挪位,进行下一个钻孔循环。五是一次钻孔工作结束,关闭电源,拆掉钻机上的主油管和水管,把钻机冲洗干净后撤出工作面,放在安全地点。 
  (2)维护与保养。一是钻机、泵站、油管在运输和停放时都要进行保护,不得碰、撞、砸。炮掘工作面爆破时要用钢板把钻机和泵站覆盖,避免炮崩损坏。二是不可随意拆卸紧固件,快速接头拆开后一定要用防护套罩封好,避免脏物对液压系统产生污染。三是油箱加油,要通过空气滤清器的滤网。 
  3、打锚杆眼与安装锚杆 
  3.1打锚杆眼 
  在打眼之前,要严格按中、腰线检查巷道断面规格,不能满足设计要求的要先进行处理。在打眼前先根据从外到里、先顶后帮的顺序要求检查顶、帮,找掉活矸、岩,在确认安全后才能进行作业。锚杆眼位置应准确,眼位误差不可超过100mm,眼向误差要小于15°。锚杆眼深度要与锚杆长度匹配,打眼时要在钻杆上做好标志,按锚杆长度打锚杆眼。打眼要按从外向里、先顶后帮的顺序进行。 
  3.2树脂锚杆安装 
  安装前要把眼孔内的积水、岩粉用压风吹净。吹扫时,操作人员应站在孔口背风一侧,眼孔方向不得有人,之后将树脂锚固剂送入眼底。再把锚杆插入锚杆眼内,使锚杆顶住树脂锚固剂,外端头套紧螺母,用专用套筒的锚杆安装机卡住螺母。开动锚杆安装机,使锚杆安装机带动杆体旋转把锚杆旋入树脂锚固剂内,直至锚杆达到设计深度,便可撤去锚杆安装机。搅拌旋转时间不可小于35s,然后卸下螺帽,上好托盘,拧上螺母。 
  3.3锚固力检测操作 
  锚固力检测仪器有多种,常用的有ML-20型锚杆拉力计。使用时要检查锚杆孔直径、深度、间距及螺母的拧紧程度,并对锚杆的锚固力进行抽查检验。ML-20型锚杆拉力计的主要部件是空心千斤顶和拉力计质量为1台SY4B-I型高压手摇液压泵,最大拉力为196kN,活塞行程为100mm,拉力计质量为12kg。检查时,要用卡具把锚杆紧固在千斤顶活塞上,摇动液压泵手柄,高压油经高压胶管到达拉力计的液压缸,驵动活塞对锚杆产生拉力。

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