CMJ2—17液壓掘進鉆車的推廣與應(yīng)用

董賀

[摘 要]為實現(xiàn)大斷面開拓巖巷的快速掘進，云蓋山煤礦一礦在裝備機械化、成套作業(yè)線方面進行了積極探索和應(yīng)用，在鉆眼機具上使用了液壓鉆車機械化作業(yè)替代人工和風(fēng)鉆工藝，本著鉆眼效率和深度的提高，為中深孔爆破提供了條件，從而實現(xiàn)了掘進水平明顯提高。

[關(guān)鍵詞]巖巷；鉆車；應(yīng)用；

中圖分類號：R157 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）23-0217-01

引言：機械化程度是制約巖巷掘進單進水平的主要因素，裝備機械化是實現(xiàn)巖巷快速掘進的關(guān)鍵。云蓋山煤礦一礦開拓巷原來的施工以鉆爆法工藝為主，由于鉆眼仍采用氣腿鑿巖機施工，造成鉆眼時間消耗大，整體效率低，已經(jīng)不能適應(yīng)大斷面巖巷快速掘進的要求。為提高開拓巖巷掘進效率和積極改進施工工藝，2017年開始在22206底板抽放巷推廣了以液壓鉆車+裝載機配套的巖巷掘進作業(yè)線，在裝備配套應(yīng)用和掘進效率提升上取得了良好效果。

一、工程概況

設(shè)計長度：22206底板抽放巷設(shè)計長度1325.7m，22206底板抽放巷車場設(shè)計長度138m。

巷道斷面設(shè)計：22206底板抽放巷車場段永久支護采用錨網(wǎng)噴支護，斷面形狀為直墻半圓拱型，斷面為直墻半圓拱形，采用錨桿+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土支護，斷面規(guī)格：凈寬5000mm，凈高3400mm。

二、巷道施工方法

工作面采用光面爆破、CMJ2-17煤礦用液壓掘進鉆車打眼、ZWY-120/55L型履帶式挖掘裝載機、DSJ800/2×75膠帶輸送機出矸，JWB-75無極繩絞車運送物料。施工時，驗收員和跟班隊長要按照測量部門給定的中、腰線，將迎頭輪廓線畫好并點好眼位，打眼工要嚴格按照規(guī)定的眼位布置炮眼，保證爆破后巷道成型規(guī)整，符合設(shè)計斷面輪廓要求，保持圍巖穩(wěn)定，不產(chǎn)生或很少產(chǎn)生放炮震裂縫。

三、CMJ2-17型液壓掘進鉆車概況

CMJ2-17煤礦用液壓掘進鉆車是張家口宣化華泰礦冶機械有限公司生產(chǎn)，該鉆車結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、節(jié)約能源、噪聲低、功能多、效率高。實現(xiàn)巖巷掘進機械化作業(yè)，可大大提高掘進速度。

CMJ2-17型煤礦用液壓掘進鉆車，使用電力驅(qū)動電機，通過兩聯(lián)泵把電能轉(zhuǎn)換成液壓能，通過全車液壓系統(tǒng)驅(qū)動各部件做相應(yīng)動作。

CMJ2-17煤礦用液壓掘進鉆車由1左履帶總成、2右履帶總成、3底盤、4左鉆臂、5右鉆臂、6左推進、7右推進、8釬具、9動力系統(tǒng)、10電氣系統(tǒng)、11隨機工具、12液壓系統(tǒng)組成。鉆臂數(shù)量：2個；適應(yīng)巷道斷面17㎡；工作范圍（寬×高）：2000×2000mm-5500×4200mm；運行狀態(tài)尺寸（長×寬×高）：7400×1160×1750mm；鉆孔直徑：43mm；推進力：7000N；推進速度：4000mm/min；推進器工作壓力：≤10Mpa；爬坡能力：約14°。

四、液壓掘進鉆車的結(jié)構(gòu)特征及工作原理

1、外形尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，功能多，效率高。車體寬1160毫米，能通過2×2平方米的巷道，適應(yīng)最大斷面27平方米；該車是模塊式結(jié)構(gòu)，可解體為四個部分（即行走底盤、左鉆臂、右鉆臂、動力部分），拆裝方便；雙臂鑿巖動作靈活。鉆臂具有六種動作，能在工作面任意位置鑿巖，補償定位準確。

2、底盤為整體剛性組合。剛性底盤為焊接結(jié)構(gòu)、整體性好，剛性和強度大，是全機的基礎(chǔ)。底盤后部內(nèi)空腔為油箱，底盤中部上面左右各安裝一個鉆臂座，承受左右鉆臂鑿巖機構(gòu)的動載和靜載。穩(wěn)定鉆車的支腿分別裝在鉆車的左右兩側(cè)，鑿巖時鉆車穩(wěn)定可靠。

3、行走驅(qū)動裝置有兩條履帶，用于履帶鏈輪驅(qū)動的行走減速機是帶內(nèi)置液壓馬達極緊湊的傳動部件，每條履帶單獨用液壓馬達作動力，通過減速機驅(qū)動使車輛行駛。行走減速機采用國際流行的內(nèi)藏式行走減速機（二級行星減速），最高行走速度為2.4公里/小時，制動器集成于液壓馬達中。當?shù)陀谠O(shè)定壓力時，停車制動自動起效。

4、鉆臂采用輕型旋轉(zhuǎn)鉆臂，帶行程增倍機構(gòu)的推進器（行程增倍機構(gòu)由推進油缸、滑輪組、鋼絲繩、鑿巖機滑板和鋼絲繩漲緊裝置組成）。

5、液壓系統(tǒng)先進，采用中高壓系統(tǒng)，油路左右對稱、系統(tǒng)保護齊全，鑿巖系統(tǒng)采用兩檔打眼機構(gòu)，當開始鑿孔時可緩慢沖擊，待孔定位后可直接加壓到最大沖擊能量，當鑿巖終止時可自動停止。卡釬時可自動停止鑿巖和推進，待故障排除后繼續(xù)鑿孔作業(yè)，在系統(tǒng)保護中有液位控制器，防止油位過低。有回油過濾和鑿巖機高壓過濾等裝置。

7、鑿巖鉆車的工作原理是由動力供應(yīng)系統(tǒng)即電源（包括高壓電纜、變壓器、低壓電纜和電氣開關(guān)箱）把動力源接入鉆車的動力模塊，由動力模塊通過兩聯(lián)泵把電能轉(zhuǎn)化成液壓能，鉆車的行走由液壓馬達、減速機驅(qū)動履帶。鉆車鑿巖時由液壓系統(tǒng)驅(qū)動兩側(cè)的支腿穩(wěn)車，然后使兩臂動作選擇孔位，通過補償裝置使推進器定位，然后操縱鑿巖鉆孔系統(tǒng)，使液壓鑿巖機鑿巖作業(yè)，供水系統(tǒng)沖洗炮孔。

8、本鉆車為液壓控制，液壓鑿巖機鑿巖、鑿孔速度快。鑿巖中的變化情況大致如下：只要炮孔沖洗和進給正常，鉆進速度取決于每次沖擊的有效鉆進量和單位時間內(nèi)的沖擊次數(shù)。

五、CMJ2-17煤礦用液壓掘進鉆車鑿巖作業(yè)

（1）啟動電機，把鉆車調(diào)整到需要鑿巖作業(yè)的位置上。（2）鑿巖作業(yè)推進速度是預(yù)先調(diào)整好的，在鑿巖作業(yè)中不允許改變或調(diào)整推進速度，如需調(diào)整應(yīng)退出鑿巖，預(yù)先調(diào)整好后再工作。（3）將支腿落下，把鉆車穩(wěn)定好。（4）接通供水管路。（5）操縱各閥動作，將鉆臂推進器放到要鉆孔的軸線方向。（6）操縱定位補償閥，將滑架與掌子面定好位置。（7）打開水泵開關(guān)手柄，使水泵供水正常。（8）打開注水節(jié)門給鑿巖機供水沖洗炮孔。（9）打開滑架補油開關(guān)，使滑架補償定位，保持進給補油。（10）操縱轉(zhuǎn)釬閥，使釬桿回轉(zhuǎn)。（逆時針為鑿巖作業(yè)，順時針為卸釬桿）。（11）操縱鑿巖推進手柄，使鑿巖作業(yè)前進或后退。該操縱閥推進鑿巖時固定或定位，退回為自動彈跳式復(fù)位。（12）推動逐步打眼閥手柄，先慢速小沖擊鑿巖，當釬頭進入巖石后推進力升高，沖擊閥自動換向工作。（13）當釬頭充分進入巖石，確定不會再有偏斜危險時，將逐步打眼閥手柄推到底，正式鑿巖作業(yè)。（14）當推進行程到達終點時，鑿巖機滑板與沖擊自動停止工作。（15）拉回逐步打眼閥手柄，回到原位。（16）拉回鑿巖推進手柄使鑿巖機后退回到原位。

五、液壓鑿巖有如下優(yōu)點

1、節(jié)約能源：對一定鉆進能力的鉆車來說，電動液壓系統(tǒng)所需功率，只有氣動鉆進功率損耗的1/3。功率損失小，故可節(jié)約能源。

2、鑿巖效率高、速度快：經(jīng)試驗對比，在同類巖石和相同孔徑的條件下，鑿深孔用液壓鑿巖機比氣動鑿巖，鑿巖速度提高二倍以上，液壓鑿巖速度可達0.8-1.5米/分。

3、鉆桿成本低：由于液壓鑿巖參數(shù)可調(diào)整，因此能在不同巖石條件下選擇最優(yōu)鑿巖參數(shù)。又由于液壓鑿巖沖擊應(yīng)力波平緩，傳遞效率高，因此鉆具和釬桿一般可節(jié)約15-20%。

4、降低鑿巖成本：由于液壓壓力比氣動壓力高10倍左右，因此在同樣沖擊功率時液壓鑿巖機活塞受力面積小，沖擊活塞面積接近釬尾面積，應(yīng)力傳遞損失小，受力均勻，壽命高、故障少、故成本費可降低30%左右。

5、改善工作環(huán)境，噪聲低：由于液壓鑿巖不必排除廢氣，因而沒有廢氣所夾雜的油污所造成的對環(huán)境的污染。提高了工作面的能見度，改善操作環(huán)境。液壓鑿巖除金屬撞擊聲外，無廢氣排放聲音，故比氣動鑿巖噪聲可降低5-10分貝。

6、液壓鑿巖施工可提高施工質(zhì)量：由于液壓鑿巖爆破后巷道規(guī)格尺寸和表面規(guī)矩平整。采用光爆錨噴先進技術(shù)。該鉆車能保證鉆孔深度和間距的精度，故可提高工程的施工質(zhì)量。

7、由于司機操作位置遠離工作面，處于支護下工作，防止了空頂作業(yè)，有利于安全生產(chǎn)。

結(jié)束語

液壓鉆車配套挖裝機的應(yīng)用，給我們在鉆眼機械化和運輸作業(yè)線上找到了很好的更新?lián)Q代設(shè)備，也在優(yōu)化工藝提升效率上帶來了改變和突破，尤其使我們的鉆眼和中深孔爆破出現(xiàn)重大進步，在安全和效率方面有突出的優(yōu)勢，值得大力推廣應(yīng)用。

參考文獻

[1] 王長學(xué)，李正兵.液壓掘進鉆車在石槽村煤礦巖巷掘進中的應(yīng)用煤炭能源，2012.8.

[2] 吳雙.CMJ2-17.鉆車鑿巖范圍的研究.冶金設(shè)備，2012.