CMM2-15型液压锚杆钻车在西铭矿的应用.docx

1、第6期（总第229期）机械工程与自动化No.62021年12月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONDec.文章编号:1672-6413（2021）06-0199-03CMM2-15型液压锚杆钻车在西铭矿的应用周赞（山西西山煤电股份公司西铭矿.山西太原030052）摘要：以西铭矿西部下组煤总回风巷（二期）掘进工作面为工程背景.首次将CMM2-15型液压锚杆钻车应用于矿井掘进工作面中.通过现场试睑与原支护工艺对比.CMM2-15型液压铅杆钻车能够在很大程度上提高掘进工作效率、降低工人劳动强度.从而保证矿井的安全生产和采掘衔接部署.可推广应用到矿井其他掘进工作面作业中。关

2、键词：液压锚杆钻车；支护工艺；掘进效率中图分类号：TD421.5文献标识码：B0引言目前，西铭矿掘进工作面采用气动钻机打设锚杆（锚索）和掘进机机载临时支护，需要人工搭建登商作业平台，支护工艺复杂且工人作业强度较大，掘进效率低，对现场作业人员安全隐患较大，严重制约着矿井综合机械化掘进水平的提升。近年来，随着煤矿机械设计、制造和装备水平的不断提升,综合临时支护和永久支护功能的矿用液压锚杆钻车研制成功，为掘进工作面减轻人工作业强度、提升机械化作业水平带来了福音。因此，基于CMM2-15型液压锚杆钻车的技术特点，首次将其用于西铭矿西部下组煤总回风巷（二期）掘进工作面中，取得了较好的经济技术效果。1掘进

3、工作面基本情况西铭矿西部下组煤总回风巷（二期）用于南六采区回风，服务年限20年。图1为西部下组煤总回风巷（二期）平面布置示意图。开口位置位于南六单轨吊充电嗣室与南六回风巷外返交叉处的A点，终点至西部下组煤总回风巷（二期）E点。AB段以1-1断面，按方位角2483424”沿8与煤顶板施工88m0BC段以1-1断面，按方位角2322946沿8#煤顶板施工328moCD段以2-2断面，按方位角2322946”,从C点以10起坡，之后将穿过均厚3.40m的石灰岩，进入均厚5.88m的页岩层，然后沿毛儿沟灰岩底部掘进至D点，与南六回风措施巷贯通，工程量62m。DE段以2-2断面，按方位角2322946”

4、沿毛儿沟灰岩底部掘进42m与西部下组煤总回风巷（二期）贯通。巷道总工程量520m,其中AC段工程量416m,CE段工程量104m,最大坡度10。图1西部下组煤总回风巷（二期）平面布置示意图图2为巷道支护断面示意图。掘进工作面井下位于南六盘区大巷保护煤柱内。工作面东起南六单轨吊充电碉室；北邻南六单轨吊巷;南部为南六采区实煤区。娄烦滩进风暗立井位于该巷北部，与设计线平距75m。盖山厚度276m460m,平均371m。掘进工作面巷道顶底板情况见表1。收稿日期：2021-06-25,修订日期:2021-09-18作者简介：周博1990-）,为，山西太原人，机电助理工程师，本科，从事煤矿安全管理1：作。

5、2CMM2-15型液压锚杆钻车施工工艺2.1锚杆钻车主要技术参数CMM2-15型液压锚杆钻车的主要组成部分包括行走部分、主体部分、钻进机构、支撑机构、钻臂机构和液压电气机构等，具有结构简单、操作便捷、维修简易、安全高效等优点，适用于井下巷道掘进的支护工作中，可以实现锚杆、锚索、炮孔、地测钻孔等打设，同时对巷道顶板和两帮进行支护，适用巷道尺寸为宽4m6m,高2.5m4m,坡度012。表2为CMM2-15型液压锚杆钻车主要技术参数。锚索图2巷道支护断面示意图表1巷道顶底板情况图3为CMM2-15型液压锚杆钻车实物图。原底板分类岩石名称厚度（m）岩性特征AC段沿8甘煤掘进老顶石灰岩5.507.006

6、.60灰色，含方解石，中部0.36m炭质页岩，俗称“毛儿沟灰岩”苴接项石灰岩2.64-3.913.40灰色，含动物化石、方解石，俗称庙沟灰岩”直接底页岩1.6黑色.含炭质及植物化石，较破碎CE段挑部分毛儿沟灰岩掘进宜接顶石灰岩5.507.006.60灰色，含方解石，中部0.36m炭质页岩，俗称“毛儿沟灰岩”苴接底石灰岩2.643.913.40灰色，含动物化石、方解石，俗称庙沟灰岩”2.2巷道支护工艺2.2.1临时支护工艺因该掘进巷道断面尺寸较大，已超过掘进机机载临时支护能够达到的宽度，而进行永久支护时必须基于掘进巷道的临时支护，因此采用CMM2-15型液压锚杆钻车前部支撑机构作为临时支护装置，

7、在完成一个面的永久支护后将锚杆钻车移动到另一个面进行临时支护作业。临时支护具体施工工艺如下：在掘进机施工完一个循环后，先将掘进机停机移至掌子面10m外并闭锁盖好防护罩，再对掘进工作面进行“敲帮问顶工作，撬掉顶帮危岩活石，确保顶帮无离层、滚帮后开始临时支护作业，然后将液压锚杆钻车行驶至掌子面，再将其前部支撑机构升起，同时使支护顶梁套筒向左右两侧伸展出来，将钢筋网放置在上面以加大支护面积,再将支撑机构升起接顶严实，在锚杆钻机临时支护下开始进行永久支护作业，在完成永久支护作业后开始实施下一循环作业。表2CMM2-15掘进巷道支护断面设计标定眼位，巷道中所有靠帮的项目钻臂数散（台）运行状态转穹半径（m

8、m）稳车方式隐车工作宽度（mm）接地比压锚杆、锚索孔最大直径（mm）锚杆、锚索孔最大深度（m）总机功率（kW）总重（t）尺寸(mm)参数22500临时支挥2000.15271845155630X1300X2100图3CMM2-15型液压锚杆钻车实物图2.2.2锚杆（锚索）打设施工工艺锚杆（锚索）打设施工工艺如下:准备工作：检查锚杆钻车的液压电气结构等是否完好，发现问题及时处理，并进行敲帮问顶，处理浮砰活石;标定眼位:按顶锚杆均按75的角度向两帮倾斜，其余锚杆垂直岩面;打设钻眼：操作锚杆钻车的钻臂机构打设钻孔；清理钻孔:用吹眼器吹净孔内余植、积水；安装锚杆（锚索）：先把锚固剂送入孔内，再把锚杆（

9、锚索）送至眼底；搅拌：在钻臂上安装搅拌器，操作钻臂机构对准锚杆（锚索）后带动锚杆（锚索）旋转，搅拌25s；紧固：搅拌完后，用风动扳手将螺帽拧紧压紧托板；检查：用力矩扳手进行紧固锚杆（锚索）的校验，保证其紧固力达到设计要求。锚杆锚固力105kN,紧固力矩1240N-m；锚索锚固力1200kN,张拉预紧力21100kN。2.3锚杆钻车操作要求(1) 在首次启动锚杆钻车时，应当采取点动启动的方式，并通过布置于电机后的散热片对电机的正、反转运行情况进行观测，其中顺时针为正转运行方向。(2) 在锚杆钻车启动的同时，布置于锚杆钻车的负载敏感泵也会启动供油，将锚杆钻车移动至预定位置，并基于掘进巷道断面设计锚

10、杆钻机升降平台，以使现场作业人员可以在平台上进行作业。(3) 调试完锚杆钻机升降平台后，打开其平台两侧踏板，便于现场作业人员进行安全施工，再将操作锚杆钻机的前部支撑机构升起牢靠接顶，之后进行顶板锚杆(锚索)孔的钻进作业，钻进作业结束后在钻孔内安装锚固剂并搅拌锁紧。完成顶板支护作业后，将两侧钻臂推进机构调整为水平方向，再对两帮锚杆进行永久支护作业。(4) 在操作锚杆钻机钻臂的方位、角度完成掘进巷道所有的顶帮支护作业后，必须将其各部分收回到原位，并将其前部支撑机构最后收回到原位。(5) 接下来操纵行走机构控制阀将机器行走至下一循环作业。3锚杆钻车应用效果同之前采用人工风动钻机打眼等支护工艺相比,使

11、用锚杆钻车的支护工艺可以在很大程度上提高掘进工作效率、降低人工劳动强度。表3为掘进工作面锚杆钻车使用前后效果对比统计。4结语针对目前西铭矿采用人工风动钻机打眼等支护工艺人工作业强度大、掘进效率低等问题，本文首次将CMM2-15型液压锚杆钻车应用于西铭矿井下掘进工作面作业的临时支护与锚杆(锚索)打设中，经与原支护工艺相比较，采用锚杆钻车后可以在很大程度上提高掘进工作效率、降低工人劳动强度，从而保证了矿井的安全生产和采掘衔接部署，可以推广应用到矿井其他掘进工作面作业中。表3锚杆钻车使用前后效果对比统计项目n板支护时间(min)网带支护时间(min)循环作业时间(min)日循环(个)月进尺(m)临时

12、支护处业高作作业强度原支护工艺70502005250掘进机及人工人工搭架操作高锚杆钻车工艺40301209330锚杆钻车升降平台操作低参考文献：1 韦同芳.李胜军.陶永龙.CMM2-25型矿用液压锚杆钻车在煤矿巷道施工中的应用J.能源技术与管理.2021.46(2):153-154.2 李博强.CMM2-2O型煤矿用液压锚杆钻车在突出煤层顺槽巷道掘进中的适应性分析J.机械管理开发.2020.35(6),151-153.3 丁守坤.CM2-15煤矿用液压锚杆钻车的设计口.机电产品开发与创新.2018,31(6):29-31,64.4 臧欢欢.CMM2-15型锚杆钻车掘锚交叉综掘工艺的应用口.同媒

13、科技.2018(1):27-30.5 李晓鹏.CMM2-15液压锚杆钻车在巷道掘进中的应用J.煤.2017.26(5),40-41.ApplicationofCMM2-15HydraulicAnchorDrillingTruckinXimingMineZHOUYun(XimingCoalMine.XishanCoalElectricityGroupCo.,Ltd.,Taiyuan030052,China)Abstract:Inthispaper,theCMM2-15hydraulicanchordrillingtruckisappliedtotheheadingfaceoftheWestlow

14、ergroupcoalmainreturnairroadway(phaseII)inXimingmineforthefirsttime.Bycomparingthefieldtestandtheoriginalsupporttechnology,theCMM2-15hydraulicanchordrillingtruckcangreatlyimprovethetunnelingefficiencyandreducethelaborintensity,soastoensurethesafeproductionandminingjointdeploymentofthemine.Itcanbeapp

15、liedtootherdrivingfacesinthemine.Keywords:hydraulicanchordrillingtruck；supporttechnology；drivingefficiency(上接第198页)在单列面对面布置情况下，轴承1所受的轴向力、接触角变化值、轴向位移随着外载荷的增大而减小;轴承2所受的轴向力、接触角变化值、轴向位移随着外载荷的增大而增大。这与单列背对背布置中的规律正好相反。此外，这两种布置的虚受力点。和Q的间距差距较大，使得面对面配列相比较背对背配列的主轴整体刚度较高、固有频率较大、回转精度较低。参考文献：1 杨遍杰.秦冬冬.高速电主轴的关键技术及

16、发展趋势J.InfluenceofAngularContactBall伺服控制.2010(2):32-33.2 周大帅.高速电主轴综合性能测试及若干关键技术研究D.北京:北京工业大学.2011：1-124.3 孟杰.高速电主轴动力学分析与实验研究D.重庆：重庆大学.2008:1-123.4 冈本纯三.球轴承的设计计算M.黄志强.译.北京：机械工业出版社.2003.5 马子魁.基于拟静力学方法的球轴承动力学特性研究D.杭州：浙江大学,2010:1-164.6 张雨田.高速角接触球轴承拟动力学分析D.太原：太原科技大学.2020:1-59.BearingArrangementonBearingWA

17、NGJun-qin(ShanxiProvinceMechanicalProductQualitySupervisionandInspectionStationCo.,Ltd.,Taiyuan030009,China)Abstract:Electricspindlehasthecharacteristicsofwidespeedrangeandhighrotationaccuracy.Itismostlyusedinhigh-speed,high-torque,low-speedandhigh-powerworkingconditions,andisthecorecomponentofmachinetools.Bearingsarealsoanimportantfactoraffectingtheoverallpe