关于煤矿用气动锚杆钻机的使用和故障检修的调研报告

关于煤矿用气动锚杆钻机的使用和故障检修的调研

报告

调研时间:2010年12月18日

调研单位:平禹煤电公司方山矿巷修一队

调研课题:煤矿用气动锚杆钻机的原理、使用注意事项和故障检修

前言:

锚杆钻机是煤矿锚杆支护中必不可少的工具,是锚杆支护生产工艺中主要的机械设备,它的使用和维护直接影响支护工作的安全和生产。锚杆支护的发展需要大量锚杆孔钻进设备作保证。煤矿锚杆支护是巷道支护的发展方向,为了更好应用锚杆支护技术,为安全采掘保驾护航。

内容:

一、气动锚杆钻机的基本原理和选型

锚杆钻机是利用压风作为动力源,压风通过过滤器、油雾器、滤网、阀块然后分成两路,一路压风驱动齿轮马达,马达通过两级齿轮箱减速输出传动力;另一路压风则控制气腿的升降,气腿升降的支撑力大小和速度是由压缩空气的压力和流量来决定,开启气腿控制阀,压缩空气快速进入气腿空腔,气腿在压力风作用下伸长,关闭气阀,供气结束,排气阀自动打开,钻机靠自重回落。锚杆钻机还外接一根冲洗水管,冲洗水经控制阀、水套、主轴内孔进入钻杆钻头,冲洗水的作用是冷却钻头和冲洗除尘。气动锚杆钻机在选型方面要注意以下几个问题:

(1)气动锚杆钻机广泛用于岩石硬度f≤1O巷道,特别适用于煤巷的锚索,锚杆支护。

(2)根据巷道的净高选择 A 矮型(1140 mm~2450ram)、B标准型(1290

mm~3050 mm)、C高型(1440 mm~3650 ram)。钻机整机的伸长高度以接近巷道的净高为宜。

(3)锚杆钻机按额定转矩不同分类有85型、120型、130型系列,其中85系列钻机由于提供的动力较小、作业速度慢、钻机又容易损坏,各矿已经不太使用。目前几个钻机生产厂家的产品基本上成熟,性能上没有太大区别,矿井应选择单一生产厂家。

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二、气动锚杆钻机的使用注意事项

锚杆钻机使用不当的现象在实际工作中非常普遍。,很多现场作业人员、对锚杆钻机基础知识和注意事项掌握不够,造成磨损加剧,损坏频繁。作业单位在使用过程中应注意如下几个方面:

(1)压缩空气应保持在0.4 MPa 0.63 MPa,在距钻机进气口5 m左右测定,空气压力不足时,禁止使用锚杆钻机,否则会加速钻机零配件的损坏。另外要保持压缩空气的清洁和干燥,如含水量过大,会冲刷破坏气动马达内零件表面的油膜,使润滑恶化,并使消音器内结水垢,堵塞排气道,使钻机不能正常运转。由于井下管路比较长,内壁有锈蚀,在压力风的作用下,铁锈容易剥落,细小的铁锈铁渣容易通过压缩空气直接进入齿轮马达,影响其性能,严重时会导致马达体发热,从而使轴承润滑脂融化,加速轴承磨损,破坏钻机的动力传动,所以在消除压缩空气的水份同时还必须保证压缩空气的干净。如果条件允许可以在作业地点附近安装小型自制移动风包,既可以排放压缩空气中的积水和污垢又可以观察其供气压力,保证压缩空气的压力相对稳定。简易风包见图1(由于地面供气风包有安全阀和释压阀,所以简易风包要求相对简单,但要注意加工质量,可以做静水压试验,焊链要求水压试验不小于

0.8MPa×1.3)。__注:由于地面供气包有安全阀和释压阀,所以简易风包要求相对简单,但要注意加工质量,可以做静水压试验,焊缝要求水压试验不小于0.8MPaX1.3

(2)冲洗水压应保持在0.6 MPa 1.2 MPa,水质要干净。水压过低时,影响岩屑及时从钻孔中排出,从而不能达到理想的转孔速度,水压过高水量过大时,给操作人员和环境带来很大麻烦,同样要加以控制。每次钻孔完毕,应先停水,让钻机空转一会,有利于去水防锈。每次接装进气、进水管接头时,都应冲洗出管内的煤、砂石等异物,包括压气管路内的聚留水。特别是钻机工作告一段落,较长时间不使用时,要对钻机进行防锈处理。要经常更换钻杆与钻套之间的钎套密封圈,井下钻套和钻杆连接处的漏水现象非常严重,压力水四处乱射,作业人员操作不便,而且跑水造成压力水不能充分的冲洗钻头,冷却和排屑不充分。(3)保证锚杆钻机得到充足的润滑,应及时调节出油量,把适量的雾状油粒送入压缩空气气流,带到气动马达的运动零件表面润滑,注油器加油应有1O 的空腔,注油器盛油后,要处于悬挂状态,以免漏油,锚杆钻机的润滑油在环境温度

1O℃~35℃时应用30 机械油,禁止锚杆钻机无油作业。锚杆钻机使用一段时间后,应通过传动箱上的两个注油嘴补充注入润滑油脂,一般来说使用2号合成钙基润滑脂(ZG一2H),注入量为传动箱2/3容腔为宜。另外钻杆在使用前,在插入钻套部分涂上润滑油脂,可以延长钻杆和钻套的使用寿命,钻杆装拆也比较方便。

(4)钻机机身与钻孔的方向要保持一致,严禁野蛮使用钻机,严禁使用弯曲的钻杆。钻腿一定要牢靠稳定,现场作业可适当的挖钻腿脚窝。按顶板的高度选用合适的初始钻杆,开眼定位时,钻机转速不可过快,气腿推力要调小些,当钻进孔眼30 cm~50 cm时,方可逐步加快转速,加大推力,进入正常钻孔作业。钻孔时,不要一味的加大气腿推力,首先要保证钻孔的速度,以免造成卡钻、断杆、崩刃的现象,然后匀速加大气腿推力。钻孔过程中严禁敲打钻杆,钻孔出现阻力大,气腿支撑力量不足、卡钻等现象,大部分是由于没有充分排屑或钻杆不在同一直线上引起的。在打锚索孔时更容易发生这一类的问题,这时操作人员要耐心排屑,调整钻孔的直线度,切不可野蛮操作,最后损坏钻机。

(5)搬运、使用过程中不能乱丢乱放。在维修车间,我们发现有的钻机配流轴被摔坏、有的操纵手把、油雾器、消声器严重变形,钻机还未到工作地点就被摔坏

不能使用,这些都是人为所致,钻机的搬运,使用应轻拿轻放。钻机使用后应竖直立于安全场所,妥善保管,由于作业地点岩尘、煤尘比较大,最好是能用防尘布包裹存放。

三、气动锚杆钻机的故障检修

锚杆钻机故障的判断比较简单,大体上可分为三类:

①钻机本身的故障;

②供风、供水压力不足或是风水管路污垢较多,堵塞不畅通;

③由于操作者作业不规范造成的。

对于钻机本身故障可再细分为马达故障、传动箱故障、气腿故障、钻机附件不完好、或是操纵机构问题。然后对查明故障的钻机确定检修方案,钻机内部故障,比如马达、传动箱、气腿、操纵机构等出现问题必须上井大修,如果是外部原因或其它小问题则可以在井下现场排除。

(1)现场检修:对出现问题的钻机不问青红皂白,一律上井大修,既费时又费

力,其实很多简单问题可以到现场处理。锚杆钻机常见故障的原因大部分是由于气压、水压不正常,供气供水管道有堵塞、缺少润滑,密封圈损坏,气阀泄漏等原因引起的。处理常见故障的关键是要了解气动锚杆钻机的工作原理,正确判断故障类别和故障部位。作业现场应配备必要的检修工具和材料配件,现场检修最大的问题是防止在检修过程中对钻机造成再次污染。

(2)地面大修:钻机损坏严重或使用3个月左右要上地面进行大修。大修的项目主要是整机清洗、损坏配件的更换。检修的环境要求整洁干净,特别要注意的是零部件不能野蛮拆装。其中轴承的质量是传动部分的关键,轴承必须严格按规定的型号和精度等级选用,有经验的技术工人能根据轴承的手感间隙和轴承运转的响声