井下大倾角钻装机的研制和应用

・１０８・　煤矿机电　２０１１年第６期　井下大倾角钻装机的研制和应用　安文，赵星，孔健，邵辉，王金和　（新汶矿业集团公司协庄煤矿，山东新泰２７１２２１）　摘要：　针对煤矿井下普通钻装机不能实现大倾角掘进的难题，研制出一种大倾角钻装机。可适　用于井下地质条件多变的掘进环境，实现大倾角掘进的机械化。详细介绍大倾角钻装机的研制技　术、结构组成、技术特点、应用效果。该机的研制成功，实现了倾角＞１８。的巷道机械化掘进作业，　效果显著。　关键词：　大倾角煤层；钻装机；研制与应用　中图分类号：ＴＤ４２１．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—０８７４（２０１１）０６—０１０８—０２　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｌａｒｇｅ　Ａｎｇｌｅ　Ｄｒｉｌｌ　Ｌｏａｄｅｒ　４Ｎ　Ｗｅｎ，ＺＨＡＯ尉　，ＫＯＮＧ　Ｊｉａｎ，ＺＨＡＯ　Ｈｕ　，ＷＡＮＧ　ｆｉｎ．　（Ｘｉｅｚｈｕａｎｇ　Ｍｉｎｅ；Ｘｉｎｗｅｎ　Ｍｉｎｉｎｇ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｘｉｎｔａｉ　２７１２２１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ　ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｔｈａｔ　ｃｏｍｍｏｎ　ｄｒｉｌｌ　ｌｏａｄｅｒ　ｃａｎｎｏｔ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｌａｒｇｅ　ｄｉｐ　ａｎｇｌｅ　ｈｅａｄｉｎｇ，ｏｎｅ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ｄｉｐ　ａｎｇｌｅ　ｄｒｉｌｌ　ｌｏａｄｅｒ　ｉｓ　ｂｅｉｎｇ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｉｓ　ｄｒｉｌｌ　ｌｏａｄｅｒ　ａｄａｐｔｓ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｅ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ａｎｇｌｅ　ｈｅａｄｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｔｅｅｈｎｏｌｏｇｈ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｌａｒｇｅ　ａｎｇｌｅ　ｄｒｉｌｌ　ｌｏａｄｅｒ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌｓ．Ｔｈｅ　Ｓｕｃｃｅｓｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍａｃｈｉｎｅ　ａｃｈｉｅｖｅｓ　ｔｈｅ　ａｎｇｌｅ＞１８。ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｇａｉｎｓ　ｇｏｏｄ　ｅｆｆｅｃｔ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｉｐ　ａｎｇｌｅ　ｃｏａｌ　ｓｅａｍ；ｄｒｉｌｌ　ｌｏａｄｅｒ；ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　０　引言　进，改进措施如下：将钻眼、扒斗扒装机构合并成一　机两用机构，骑跨在铠装式刮板输送机上，采用摆线　钻装机是常用于煤矿井下巷道掘进时集装运、　钻孔为一体的一种机械设备，广泛用于煤巷、半煤岩　巷和岩石巷道的掘进。其行走部通常是由液压马达　驱动履带链在巷道底板上行走。由于煤矿井下地质　齿轮与销轨啮合传动，实现该工作机构沿刮板输送　机行走，以避免在大倾角巷道掘进时机器下滑。在　刮板输送机槽邦两侧安装销排作为齿轨，行走部由　液压马达经减速后将力矩传至驱动轮，再由驱动轮　传至行走轮行走轮与输送机上的齿轨啮合，实现钻　装机前后移动；钻装机与刮板输送机均安设液压锚　固装置，以实现钻装机与刮板输送机相互为支点前　后移动。钻装机的液压钻机和扒斗均安装在回转装　条件多变，当巷道倾角＞４－１６。时，且巷道底板条件　复杂或遇水、泥时，现有的钻装机往往会丧失行走能　力且易出现安全隐患。因而目前煤矿中遇上、下山　掘进倾角＞－４－１８。的巷道都不使用钻装机。　为改变大倾角巷道非机械化掘进作业现状，实　置上，回转装置可根据工作需要进行转换，使液压钻　机及扒装机构回转至机器前侧，实现钻眼或扒装，将　矸石装运至刮板输送机直接运出。刮板输送机制作　成桥式转载机形式，骑在后配套可伸缩带式输送机　机尾上面，矸石直接由带式输送机运出。　大倾角液压钻装机系统主要分为行走、钻装、运　输矸石三大部分。其结构如图１所示。　现大倾角巷道掘进机械化生产，保证机械化掘进工　作的安全陛，现研制出一种大倾角钻装机。　１大倾角钻装机　煤矿常用的钻装机其行走部一般是由定量液压　马达通过减速器及驱动轮驱动履带行走的，为实现　大倾角掘进，现对钻装机行走部驱动形式进行了改　２０１１年第６期　煤矿机电　・１０９・　１一后配套输送机；２一刮板输送机；３一刮板输送机锚固液压支柱；４一液压驱动马达；５一销排齿轨；６一滑靴；７一钻装机锚固液压支柱　８一钻装机后支撑器；９一回转总成；１０一扒斗；ｌｌ一液压钻机　图１大倾角钻装机结构示意图　运输部的主要作用是装运矸石、并作为钻装机　２使用效果　行走导向；机头驱动装置骑在后配套带式输送机机　改进后的钻装机具有以下特点：　尾上，在机头处安设液压锚固支柱，机身至机尾两侧　１）钻装机骑跨在刮板输送机上行走，两者互为　中部槽上焊有销轨作为钻装机行走导轨，机尾部焊　支撑点实现机器向前后牵引和刮板输送机沿掘进方　有铲板，以收集矸石，铲板设有升降油缸，可实现铲　向移动。　煤板抬起或下降。机器的行走，由于采用了销轨啮　２）摆线齿轮．销轨型牵引机构驱动齿轮机器行　合方式，增大了牵引力和爬坡能力大。减速箱内设　走时啮合力大，安全可靠性，能够有效防滑制动，爬　有液压制动器，最大爬坡能力可达±３０。，钻装机需　坡能力大，最大爬坡坡度可达±３０。。　前后移动时，可将刮板输送机锚固装置升起顶住巷　３）钻装机的液压钻机及扒装机构固定在回转　道顶板，以刮板输送机为支点，机器即可沿刮板输送　装置上，工作时，回转装置将液压钻机或扒装机旋转　机传动导轨前移或后退。钻装机最大行走坡度可提　至前方，按工序要求，两者任一机构工作时相互不会　高至±３０。；为解决刮板输送机沿掘进迎头前移的问　干涉，实现了钻孔、装载、运输为一体的掘进工作方　题，钻装机带有的锚固装置可作为支点，使机器反牵　式。　引，推动输送机前行。钻装机的工作机构安装在回　转装置上，当液压钻机工作时，回转装置将其回转至　３结语　钻装机前侧，同时扒斗回转至旁侧，可实现液压钻机　通过开发研制大倾角液压钻装机，实现了煤矿　全断面钻眼爆破；当进行扒装矸石时，回转装置将扒　大倾角机械化掘进，提高了工作效率，减少了用工数　斗回转至钻装机前侧的同时，液压钻机回转至旁侧，　量和工人的劳动强度，为矿井的高产高效提供了有　扒装机构将矸石装运至刮板输送机运出。刮板输送　力保障，具有良好的经济效益。　机机制作成桥式转载机形式，骑在后配套可伸缩带　作者简介：安文（１９７０一），男，高级工程师。１９９１毕业于山东矿业　式输机机尾上面，煤矸可直接由带式输机运出，并可　学院，现从事煤矿机电管理．Ｙ－作。　（收稿日期：２０１１—０６—２１；责任编辑：陈锡强）　实现连续快速掘进。