机载锚杆钻机研制及配套掘锚一体化设备应用

贾华龙

（霍州煤电集团有限责任公司，山西 霍州 031400）

目前在许多矿区，井下开采存在掘进工艺落后的问题，掘进与支护不能同步进行，很大程度上制约着巷道掘进速度，影响生产效率[1-2]。随着煤矿开采水平的不断提高，对掘进技术要求也越来越高，需要将掘进和支护结合起来，实现巷道掘进和支护施工的一体化连续作业。因此，需针对掘锚一体化设备进行研究，实现安全高效掘进[3]。

郭爱军[4]针对神东矿区存在煤巷掘进效率低等问题，研制出ZJM4200 护盾式掘锚一体机，可实现一个循环掘进1 m矩形巷道；贾志刚[5]采用EJM2×170 型掘锚一体机在马脊梁矿进行了实际应用，取得了良好的效果。霍州煤电集团有限责任公司在原有综掘设备基础上，加装机载锚杆钻机、随机液压迈步式超前支护系统，实现掘锚一体化，研究成果已申报2 项国家发明专利，其中1 项已授权，取得国家矿用产品安全标志，并在回坡底煤矿现场应用。

1 综掘机机载锚杆钻机数值模拟研究

1.1 截割臂上端布置式机载锚杆钻机

（1）上端布置式机载锚杆钻机组成

掘锚一体化设备的总体见图1，该设备以纵轴式掘进机为载体，在其截割部上盖板上设计安装仿人钻孔机构，该机构主要由差补机构、翻转机构、伸展机构、钻机本体四大部分组成。考虑到机构中驱动较多，如果仅采用人工操作会比较繁琐，且凭工人的视觉来判断钻孔的位置，会造成较大误差，不利于锚杆支护，为此，研发了一套由计算机控制的打锚杆孔系统，以实现打锚杆过程的自动。……