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錨桿鉆機的分類：

錨桿鉆機按結(jié)構(gòu)分為單體式、鉆車式、機載式；按動力分為電動式、氣動式、液壓式；按破巖方式分為回轉(zhuǎn)式、沖擊式、沖擊回轉(zhuǎn)式、回轉(zhuǎn)沖擊式。到目前為止，我國已開發(fā)了30多種型號和不同類型的錨桿鉆機，但適于井下使用且可靠性較好的只有3～4種產(chǎn)品。另外，還有許多煤礦在錨桿支護施工中大量使用的還是傳統(tǒng)氣動鑿巖機與煤電鉆，這不利于安全、作業(yè)。

產(chǎn)品介紹

1、單體氣動回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機。

基本情況：該鉆機是錨桿鉆機產(chǎn)品的主流，在齒輪式、柱塞式和葉片式三種類型氣動馬達中，葉片馬達式已基本淘汰，齒輪式馬達與柱塞式馬達在扭矩——轉(zhuǎn)速特性、不同氣壓下的性能、噪聲特性、對潤滑的要求與抗污染等方面各有優(yōu)缺點，在不同使用條件下都有各自的市場。總的來說，齒輪氣動馬達式已基本能代替進口產(chǎn)品，但玻璃鋼支腿等部分的可靠性需要進一步提高；柱塞馬達式錨桿鉆機尚處于小批量生產(chǎn)階段，尚需考核。

氣動沖擊式錨桿鉆機基本以雙級氣腿式為主，因其結(jié)構(gòu)較成熟，可以在堅硬巖石上鉆進。盡管在某種巖石條件下的鑿巖速度低于回轉(zhuǎn)式，且噪聲頗高，仍被相當多地應(yīng)用于錨桿支護。

條件限制：國產(chǎn)氣動錨桿鉆機已基本能代替進口產(chǎn)品。但煤礦井下壓縮空氣系統(tǒng)的輸送管道距離長，井下氣動設(shè)備多，工作面氣體工作壓力偏低，常常在0.4MPa以下，使鉆機性能與鉆進速度都比0.63MPa壓力下下降30%以上，影響錨桿孔鉆進的效果，特別是在堅硬巖石與深孔作業(yè)條件下，鉆進作業(yè)更加困難。

2、液壓錨桿鉆機。

基本情況:該機型輸出的扭矩高于氣動錨桿鉆機，在某些場合下應(yīng)用較好，特別是與掘進機配套是較*的工作方式。

條件限制：從目前已正式投入使用的支腿式液壓錨桿鉆機來看，鉆機輸出扭矩仍然偏低，液壓系統(tǒng)容易發(fā)熱。由于以礦物油為工作介質(zhì)，在煤礦井下使用中存在安全隱患。液壓錨桿鉆機的輸出扭矩比氣動錨桿鉆機大，但是，有的產(chǎn)品扭矩值偏低，扭矩低于60N.m，加上管路壓力損失，井下鉆進無力。有的產(chǎn)品液壓系統(tǒng)溫升過高，連續(xù)運轉(zhuǎn)2h后系統(tǒng)溫度升至65℃以上，性能急劇下降。若保持工作壓力不變，轉(zhuǎn)速下降率達50%以上。有的產(chǎn)品性能尚好，雖然液壓系統(tǒng)溫度高于65℃，性能下降率不到20%，但過高的溫度易使工作液變質(zhì)，密封件容易早期失效。

3、電動錨桿鉆機的輸出特性較差，實際鉆孔速度較低，電機可靠性及防水性能存在嚴重問題，尚無良好的推進方式。另外，電動錨桿鉆機扭矩特性不好，有的產(chǎn)品過載能力不到額定值的2倍，不能滿足錨桿孔鉆進時需克服相當于額定扭矩2.5倍左右的阻力矩的要求，產(chǎn)品固有可靠性不高，因此電動錨桿鉆機尚未正式在井下成批使用。

4、已開發(fā)的鉆車式與機載式錨桿鉆機都具有一定特點，并取得一些效果，但因煤礦井下具體條件以及經(jīng)濟上的原因，近期難以廣泛應(yīng)用。

5，鉆具的基本情況。與錨桿鉆機配套的鉆具，因破巖方式不同而不同，總的來說有回轉(zhuǎn)類破巖鉆具、沖擊類破巖鉆具以及回轉(zhuǎn)沖擊類破巖鉆具。

煤礦錨桿鉆機多為回轉(zhuǎn)式，所以回轉(zhuǎn)式鉆頭也比較流行。為配合推廣小直徑樹脂錨桿，鉆頭采用27～29mm的回轉(zhuǎn)鉆頭，其結(jié)構(gòu)類型多為兩翼對稱、兩翼不對稱和兩翼連筋式，可供鉆進不同性質(zhì)巖石時選用。

目前，硬質(zhì)合金仍是鉆頭采用的主要材料。鉆頭型式與國產(chǎn)硬質(zhì)合金片的性能，影響鉆頭的應(yīng)用范圍。目前，普通硬質(zhì)合金的巖石鉆頭主要適用于頁巖、砂頁巖及部分砂巖（磨蝕性不高的砂巖），壽命為30m左右。高于常規(guī)鉆頭價格50%的國產(chǎn)合金鉆頭，可以鉆進抗壓強度60～80MPa的中等磨蝕性巖石，壽命可達25～30m.然而，相當多的生產(chǎn)廠家因受經(jīng)濟利益驅(qū)動，不按標準要求組織生產(chǎn)，硬質(zhì)合金質(zhì)量低劣，工藝技術(shù)不高，產(chǎn)品壽命只有 10～20m. 甚至5-10m.

鉆桿由B19或B22(少數(shù))六角中空鋼加工。經(jīng)多年聯(lián)合攻關(guān)，我國錨桿鉆頭和鉆桿已能初步滿足一定條件下錨桿支護的需要。

三，錨桿鉆機產(chǎn)品可靠性差的原因以及未來改進方式。

1、錨桿鉆機產(chǎn)品可靠性不高主要來自產(chǎn)品設(shè)計不成熟與加工質(zhì)量不高。有的錨桿鉆機因性能改進盲目，參數(shù)確定不合理，從投產(chǎn)起在井下工作無力，產(chǎn)品性能提高緩慢；有些產(chǎn)品的生產(chǎn)過程無可靠的質(zhì)量保證體系，元部件質(zhì)量無法保證，又沒有必要的檢測手段，產(chǎn)品性能與質(zhì)量無法控制，影響井下長期使用。

2、錨桿鉆機的科學(xué)使用問題未能引起足夠的重視。既有制造廠家的問題，又有煤礦使用單位的問題。如有些煤礦單位在采用不合理的操作方式之后，又沒有注重保養(yǎng)，這就造成了錨桿鉆機的問題產(chǎn)生。

四，國內(nèi)外錨桿孔鉆進設(shè)備現(xiàn)狀。

國外錨桿孔鉆進設(shè)備的品種與功能多樣，技術(shù)性能*，可靠性高。美國煤礦大量使用塔架鉆車式錨桿鉆機，班工作效率達120～240根，并著手開發(fā)計算機控制的全自動錨桿鉆機。法國生產(chǎn)的轉(zhuǎn)架式錨桿鉆機集鉆孔、安裝錨桿為一體，并具有儲存錨桿桿體的錨桿倉。芬蘭生產(chǎn)具有樹脂注射系統(tǒng)的鉆車式錨桿機，使鉆孔、安裝錨桿桿體、注入粘結(jié)劑全由機械完成，機械化程度頗高。澳大利亞有4家錨桿鉆機生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)各種不同類型的錨桿鉆機，尤以單體氣動支腿式錨桿鉆機使用居多，并有多家公司生產(chǎn)能與掘進配套的單體支腿式液壓錨桿鉆機。澳大利亞氣動支腿式錨桿鉆機主要有柱塞馬達與齒輪馬達式兩種(早期葉片式氣動馬達已淘汰)，采用玻璃鋼碳素纖維支腿。澳大利亞液壓錨桿鉆機可以以礦物油和難燃液為工作液，回轉(zhuǎn)機構(gòu)由擺線液壓馬達驅(qū)動，有的產(chǎn)品采用玻璃鋼碳素纖維支腿使機重減輕。

國內(nèi)錨桿鉆機的研制經(jīng)過多年的發(fā)展歷程，曾先后研制機械支腿式電動錨桿鉆機、鉆車式錨桿鉆機、支腿與導(dǎo)軌式液壓錨桿鉆機、支腿式氣動錨桿鉆機、非機械傳動支腿式電動錨桿鉆機、機載式錨桿鉆機和雙級氣腿鑿巖機等。從實際情況看，MQT-50C系列支腿式氣動錨桿鉆機、MZ-Ⅲ型導(dǎo)軌式液壓錨桿鉆機、ZYX100型(改進成MYT-115型)支腿式液壓錨桿鉆機以及ZY24M、7665M氣動雙級氣腿鑿巖機在國內(nèi)有一定市場。其中，MQT-50C系列產(chǎn)品近年已能代替同類(氣腿齒輪馬達式)進口產(chǎn)品。

五，煤礦錨桿孔鉆進設(shè)備的未來發(fā)展方向。

1，氣動、液壓單體回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機是一個時期的主流。

綜觀國外錨桿鉆機發(fā)展歷程以及國內(nèi)多方面實踐，針對煤礦經(jīng)濟狀況與煤巖、半煤巖巷道的具體特點，單體回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機是一個時期內(nèi)產(chǎn)品生產(chǎn)與開發(fā)的主流。從目前技術(shù)現(xiàn)狀看，在具有壓縮空氣源的條件下，氣動回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機仍為產(chǎn)品。但是，如何解決壓縮空氣工作壓力不足的問題會逐漸引起人們的重視。合理選擇壓縮空氣管網(wǎng)系統(tǒng)，正確確定空壓機及其動力系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)，開發(fā)新型的提高壓縮空氣壓力的機械設(shè)備，將成為進一步發(fā)揮氣動錨桿鉆機作用的關(guān)鍵。

氣動回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機中，采用柱塞式馬達與齒輪式馬達各有優(yōu)缺點。兩種不同類型氣動馬達錨桿鉆機的競爭核心，是如何使鉆速高、可靠性好、維修費低。產(chǎn)品進一步研究開發(fā)的核心將是采用合理技術(shù)參數(shù)、高科技、新材料、*工藝。

2，液壓錨桿鉆機會成為氣動錨桿鉆機的有益補充。

液壓回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機因其工作壓力高、扭矩大、動力系統(tǒng)可不受外界影響，在一些場合下是合理的機型。一個時期內(nèi)，液壓錨桿鉆機主要用于與掘進機配套，共用其液壓泵站。經(jīng)過一定時期以后，用戶會根據(jù)錨桿支護的需要與具體條件，進行綜合技術(shù)經(jīng)濟分析，在適宜的場所確定采用液壓回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機。由于液壓錨桿鉆機使用量的增加，礦物油介質(zhì)的安全性問題會日益突出，開發(fā)難燃液錨桿鉆機的問題將適時提到日程上來。

3，電動錨桿鉆機仍會處在技術(shù)攻關(guān)階段。

電動錨桿鉆機的動力單一，是人們理想的機型。但因目前技術(shù)水平所限，其支腿配套方式、扭矩-轉(zhuǎn)速硬特性和電機防水耐潮性能差等，都不利于其更快地向前發(fā)展。在一定時期內(nèi)，電動錨桿鉆機產(chǎn)品仍會以“技術(shù)攻關(guān)”為基本特征。

4，回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機方向。

今后回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機的發(fā)展前途，將是如何擴大鉆進巖石的范圍、提高產(chǎn)品可靠性與減輕機重。

另外，研究錨桿鉆機扭矩與改革鉆頭是發(fā)展回轉(zhuǎn)式錨桿孔鉆進設(shè)備的關(guān)鍵 ?；剞D(zhuǎn)式錨桿孔鉆進方式有其一定的*性，但若更加廣泛地應(yīng)用，必須首先從提高扭矩入手，配以適合的鉆頭，適應(yīng)鉆進具有較高磨蝕性的巖石。提高鉆頭的水平，離不開*，盡量采用新材料和新工藝，特別是經(jīng)濟有效的表面強化技術(shù)。國外曾試驗研究高壓水細射流技術(shù)和小孔徑金剛石鉆進技術(shù)，目前尚未正式用于錨桿孔鉆進。硬質(zhì)合金仍是錨桿孔鉆進的主要鉆具材料。采用*，改進硬質(zhì)合金片的性能，同時，研究合理的鉆頭結(jié)構(gòu)參數(shù)，仍是小直徑回轉(zhuǎn)式巖石鉆頭的主攻方向。

5，錨桿鉆機未來可能實現(xiàn)突破改進的方面。

幾十年來，錨桿孔鉆進設(shè)備已有了一定的提高，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展：

(1)結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化以及高科技新材料的應(yīng)用，使單體錨桿鉆機性能提高、重量減輕。 采用了*的巖石鉆頭將使回轉(zhuǎn)式鉆進方式擴大應(yīng)用范圍。

(2)高科技微電子技術(shù)在不同動力、不同類型錨桿鉆機上的應(yīng)用，可能會使錨桿鉆機發(fā)生某 些根本性的變革，例如改變鉆機特性、改善操作性能、提高可靠性等。國外已探討計算機控制的錨桿孔鉆進與錨桿安裝的綜合性自動化設(shè)備。鑿巖機器人的成功應(yīng)用必將有力地促進錨桿孔鉆進設(shè)備的進步。

(3)錨桿孔鉆進設(shè)備的發(fā)展，以錨桿支護技術(shù)與鑿巖技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)，錨桿支護新類型 、新材料的出現(xiàn)會對錨桿鉆機的結(jié)構(gòu)參數(shù)、技術(shù)性能與功能提出新的要求。錨桿孔鉆機的開發(fā)必須緊隨錨桿支護的技術(shù)發(fā)展。同時，鑿巖技術(shù)的發(fā)展會促進錨桿孔鉆進設(shè)備的提高。不同鑿巖方式的研究以及通用鑿巖機具的研究成果，都將會及時地移植到錨桿孔鉆進設(shè)備的開發(fā)上來。

(4)錨桿孔鉆進設(shè)備是錨桿支護的關(guān)鍵設(shè)備，它影響著錨桿支護的質(zhì)量--錨桿孔的方位、 深度、孔徑的準確性以及錨桿安裝質(zhì)量，又涉及操作者的人身安全、勞動強度與作業(yè)條件。錨桿孔鉆進設(shè)備的核心是與安全。發(fā)展煤礦錨桿孔鉆進設(shè)備以、安全為核心，就會有強勁的競爭力，這是產(chǎn)品具有發(fā)展前途的根本。