本文通過對氣動與液壓錨桿鉆機的特性分析、理論數(shù)據(jù)對比、工況分析對比及實踐數(shù)據(jù)對,為煤礦巷道支護錨桿鉆機機具現(xiàn)場應用選擇提供了依據(jù)。
? ??氣動與液壓錨桿鉆機桿鉆機作為巷道支護的兩種主要鉆孔機具,錨桿鉆機的正確合理選擇,關系到巷道支護效率的有效提高,是煤礦巷道掘進速度提高的關鍵。
? ? 錨桿鉆機特性
? ? 1.1 氣動錨桿鉆機
? ? 使用壓縮空氣作為動力,重量輕,轉(zhuǎn)速、推進速度隨負載變化而變化,易于管理,維護維修方便。但是功率不大,能量轉(zhuǎn)化效率低。以目前最常用的型號MQT-130/3.0看,參數(shù)為3kw,耗氣量為4m3/min。
? ? 由于使用壓縮性很強的空氣作為動力,使得氣動錨桿鉆機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性很軟,轉(zhuǎn)速從0-700r/min,轉(zhuǎn)矩從200-0N.m。試驗數(shù)據(jù)如下:
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壓力MPa | 0.5 | ||||||||||||
轉(zhuǎn)速r/min | 0 | 100 | 150 | 200 | 240 | 280 | 330 | 380 | 430 | 470 | 520 | 620 | 690 |
轉(zhuǎn)矩N.m | 239 | 211 | 170 | 137 | 122 | 106 | 86 | 60 | 58 | 48 | 38 | 29 | 19 |
? | 一級缸筒 | 二級缸筒 | 三級缸筒 | ||||||||||
氣壓 | 0.5MPa | ||||||||||||
支腿推力 | 9.1kN | 7.5 kN | 5.6 kN |
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? ? 1.2? 液壓錨桿鉆機
? ? 液壓錨桿鉆機以不可壓縮的高壓油為動力,體積小,功率大,能量轉(zhuǎn)化效率高。但重量大,維護維修要求高。由于液壓油是不可壓縮的液體,使得液壓錨桿鉆機的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特性較硬。以市場上最常用的型號MYT-120/320為例,試驗數(shù)據(jù)如下:
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壓力MPa | 7 | 11.5 | 14 | 15.5 | 16.5 | 17 | 18 | 19 | 19.5 | 20 | 21 |
轉(zhuǎn)速r/min | 454 | 441 | 430 | 423 | 417 | 413 | 408 | 399 | 396 | 200 | 0 |
轉(zhuǎn)矩N.m | 0 | 50 | 80 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 |
? | 一級缸筒 | 二級缸筒 | |||||||||
壓力 | 3 MPa | 3 MPa | |||||||||
支腿推力 | 13 kN | 7 kN |
? ? 錨桿鉆機鉆錨桿孔時的影響因素
? ? 設備因素:馬達輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速,支腿推力。
? ? 地質(zhì)條件:巖石硬度、抱鉆特性、鉆孔深度。
? ? 目前錨桿孔多用直徑為φ27mm的兩翼式旋轉(zhuǎn)鉆頭,常用鉆桿為B19mm和B22mm的六方鉆桿。以長1.5m的B22mm六方鉆桿為例,其能承受的軸向失穩(wěn)推力不超過15kN。
? ? 錨桿鉆機鉆孔時,只有達到轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、推力三者合理匹配時,方能得到最高的鉆進效率。一般轉(zhuǎn)速低于200r/min時,鉆孔效率明顯降低。