煤矿井下顶板支护用树脂药卷快速安装器

1煤矿井下顶板支护用树脂药卷快速安装器本文件规定了煤矿井下顶板支护用树脂药卷快速安装器（以下简称“快速安装器”）的术语和定义、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于煤矿井下顶板支护作业中，用于快速安装树脂药卷的专用设备，包括电动、气动、液压等动力形式的快速安装器，适配树脂药卷直径范围为[最小直径]-[最大直径]mm，适配锚杆规格为[锚杆最小尺寸]-[锚杆最大尺寸]mm，适用于不同硬度岩石、不同角度钻孔等复杂地质条件的井下作业环境。。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法GB/T2423.4电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Db交变湿热（12h＋12h循环）GB/T3766液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB/T3768声学声压法测定噪声源声功率级和声能量级采用反射面上方包络测量面的简易法GB/T3836.1爆炸性环境第1部分：设备通用要求GB/T3836.2爆炸性环境第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备GB/T5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件GB/T13306标牌MT/T113煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则MT/T942矿用锚索3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1树脂药卷快速安装器resindrugrollquickinstaller用于煤矿井下顶板支护作业，能够实现树脂药卷精准抓取、快速推送至钻孔内，并保证药卷安装质量与稳定性的专用设备，具备安全防护、适配多种规格药卷及锚杆的功能，可包含智能化控制模块。3.2锚固力离散率dispersionofanchorbolt同一批次树脂药卷经快速安装器安装后，锚固力值的标准差与平均值的比值，反映锚固效果的稳定4技术要求4.1基本要求4.1.1快速安装器结构设计应符合人体工程学，手持部分操作便捷舒适，整体布局合理，便于井下狭小空间作业。4.1.2应具备药卷稳定抓取、精准推送机构，确保药卷在输送与安装过程中无弯折、无脱落。4.1.3设备外观应无裂纹、变形、锈蚀等缺陷，表面涂层均匀光滑，连接件紧固可靠，无松动现象4.1.4快速安装器应通过煤矿井下防爆认证，符合GB/T3836.1、GB/T3836.2的要求，适应井下爆2炸性环境。4.2性能要求4.2.1安装效率单个树脂药卷安装时间应≤[具体时长]min4.2.2锚固质量药卷安装后锚固力离散率应≤[X]%，药卷在钻孔内分布均匀，锚固效果符合MT/T942的要求。4.2.3适配性——适配树脂药卷直径范围：[最小直径]-[最大直径]mm；——适配锚杆规格：[锚杆最小尺寸]-[锚杆最大尺寸]mm；——可适应钻孔角度范围：0°-90°（与水平方向夹角），——岩石硬度范围：xxxxxx。4.2.4安全性4.2.4.1配备防夹手、过载保护、漏电保护（电动型）、防误操作等安全防护装置。4.2.4.2操作人员无直接接触运动部件的安全隐患。4.2.4.3设备运行时噪声≤85dB(A)，振动加速度≤2.5m/s²。4.2.5智能化要求4.2.5.1安装参数调控精度：推进速度误差≤±5%，旋转扭矩误差≤±3%；4.2.5.2故障自动诊断与预警准确率≥[X]%；4.2.5.3远程控制响应时间≤1s。4.2.6连续工作能力单次充电（电动型）或持续供气/供油（气动/液压型）条件下，可连续安装树脂药卷≥[数量]个。4.3结构与材料要求4.3.1关键结构4.3.1.1推送机构应具备稳定的推进力调节功能，推进行程可适配不同深度钻孔。4.3.1.2弹性支撑机构应符合审定文件中弹性支撑片的设计要求，能有效防止药卷安装后脱落。4.3.1.3传动系统应传动平稳，无卡滞、异响，动力传输效率≥90%。4.3.2材料要求4.3.2.1关键受力部件应采用高强度、耐腐蚀合金材料，抗拉强度≥600MPa，硬度≥HRC30。4.3.2.2材料表面应进行防腐、耐磨处理，经湿热试验温度40℃,相对湿度95%，持续96h后无锈蚀、起皮现象。4.3.2.3弹性部件应具备良好的弹性恢复性能，反复使用≥1000次后无永久变形。4.4动力系统要求4.4.1电动型4.4.1.1电机功率应与负载匹配，扭矩满足推送需求，电池续航能力≥[时长]h，充电时间≤[时长]h。4.4.1.2具备过充、过放、短路保护功能，电池外壳防护等级≥IP54。4.4.2气动型4.4.2.1工作气压范围：0.4～0.8MPa，气压调节精度±0.02MPa。4.4.2.2气源适应性强，过滤精度≤5μm，无油雾污染。34.4.3液压型4.4.3.1工作压力范围：5～15MPa，压力调节平稳，无泄漏。4.4.3.2液压油耐温范围：-10℃~60℃,符合GB/T3766的要求。4.5控制系统要求4.5.14.5.2a)b)手动控制：操作按钮布局合理，响应灵敏，动作准确，无迟滞、误动作。智能化控制：具备参数显示界面，清晰展示推进速度、旋转扭矩、工作状态等信息；故障诊断模块可实时监测设备运行状态，对过载、欠压、卡滞等故障进行预警并显示故障类支持远程控制距离≥50m，信号传输稳定，无干扰。4.6兼容性要求快速安装器应与MT/T113规定的树脂药卷、MT/T942规定的锚杆及现有煤矿顶板支护系统兼容，协同工作效果良好，无需对现有支护工艺进行重大调整。4.7可靠性要求4.7.1设备平均无故障工作时间（MTBF）≥800h。4.7.2经1000次连续安装循环试验后，关键部件无损坏，性能指标仍符合4.2的要求。4.7.3适应井下环境条件：温度-10℃-40℃,相对湿度≤95%（25℃),大气压力80kPa-110kPa，无显著振动、冲击的场合。5试验方法5.1外观与结构检查5.1.1采用目视法观察设备外观有无裂纹、变形、锈蚀，涂层是否均匀。5.1.2用手检查连接件紧固情况。5.1.3通过实际操作验证手持部分舒适度及操作便捷性。5.2防爆性能试验依据GB/T3836.1、GB/T3836.2的规定，进行隔爆性能、防静电性能测试，记录试验结果。5.3安装效率试验选取3组不同规格的树脂药卷，每组10个，在模拟井下钻孔环境中，用快速安装器进行安装，记录每个药卷的安装时间，计算平均安装时间及效率提升比例。5.4锚固质量试验按MT/T94的规定，选取上述试验后的药卷及配套锚杆，采用锚杆拉力计测试锚固力，每组测试10次，计算锚固力离散率。5.5适配性试验5.5.1药卷适配性：选取不同直径、不同长度的树脂药卷，分别进行安装试验，验证设备抓取、推送的稳定性。5.5.2锚杆适配性：选用[锚杆最小尺寸]-[锚杆最大尺寸]mm规格的锚杆，配合对应药卷进行安装，测试药卷与锚杆的协同锚固效果。5.5.3地质适配性：在模拟不同岩石硬度（f=3、f=6、f=10）、不同钻孔角度（0°、45°、90°)的试验台架上，进行安装试验，记录设备运行情况。5.6安全性试验5.6.1安全防护装置4模拟过载、误操作、夹手等场景，测试防过载、防误操作、防夹手装置的触发灵敏度及防护效果。5.6.2噪声在设备连续工作状态下，按GB/T3768的规定测试噪声。5.7智能化性能试验5.7.1参数调控：设定不同推进速度、旋转扭矩值，通过远程控制或本地操作进行调节，实测参数值与设定值的误差。5.7.2故障诊断：模拟设备过载、欠压、卡滞等故障，记录控制系统的诊断准确率及预警响应时间。5.8材料性能试验5.8.1力学性能对关键部件材料进行拉伸试验、硬度试验，按GB/T228.1、GB/T230.1的规定执行。5.8.2耐腐蚀性能按GB/T2423.4的规定进行湿热试验，试验后检查材料表面状态。5.9动力系统试验5.9.1电动型测试电池续航能力（连续安装药卷直至断电）、充电时间，以及过充、过放、短路保护功能。5.9.2气动型在工作气压范围内调节气压，测试设备运行稳定性及气压调节精度。5.9.3液压型测试工作压力调节范围、密封性，按GB/T3766的规定执行。5.10可靠性试验在模拟井下工况条件下，设备连续工作[时长]h或完成[数量]次药卷安装循环，记录故障发生次数、故障类型，计算平均无故障工作时间。5.11兼容性试验将快速安装器与不同型号锚杆、锚索符合MT/T942及现有支护工艺配合使用，在实际井下工作面或模拟试验台架上测试协同工作效果，验证是否无需调整即可融入现有支护体系。6检验规则6.1检验分类分为出厂检验和型式检验。6.2出厂检验6.2.1每台快速安装器应经出厂检验合格，并附产品合格证后方可出厂。6.2.2出厂检验项目包括：外观与结构检查；基本操作功能；安全防护装置；动力系统基本性能。6.2.3出厂检验按逐台检验方式进行，检验结果全部符合本标准要求时，判定为合格；若有不合格项，应返修后重新检验，直至合格。6.3型式检验6.3.1出现下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品定型或老产品转产时；5b)产品结构、材料、工艺有重大改进，可能影响产品性能时；c)批量生产时，每2年至少进行1次；d)产品停产1年以上恢复生产时；e)国家质量监督机构提出型式检验要求时。6.3.2型式检验项目为本文件全部技术要求，抽样方法为从批量产品中随机抽取3台，其中2台进行检验，1台备用。6.3.3型式检验中若所有项目均符合本文件要求，判定为合格；若有1台1项指标不合格，应加倍抽样重新检验，若仍有不合格项，则判定为型式检验不合格。6.4判定规则6.4.1单项指标检验结果符合本标准对应要求时，该项目判定为合格；否则为不合格。6.4.2出厂检验所有项目合格，判定产品出厂合格；型式检验所有项目合格，判定产品型式检验合格。7标志、包装、运输和贮存7.1标志7.1.1产品机身应设置永久性标牌，标牌应符合GB/T13306的要求，包含以下内容：a)产品名称、型号规格；b)生产厂家名称、地址、联系方式；c)产品编号、生产日期；d)防爆标志、防爆合格证号。7.1.2产品应设置安全警示标志，标注“防爆设备”“禁止敲击”“注意防护”等警示语。7.2包装7.2.1快速安装器应采用防潮、防震包装，包装材料应坚固耐用，能防止运输过程中损坏。7.2.2包装内应包含产品合格证、使用说明书、维修保养手册、易损件清单及专用工具（若有）。7.2.3包装外应标注产品名称、型号规格、生产厂家、毛重、净重、外形尺寸、“小心轻放”“防潮”“向上”等运输标志。7.3运输