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韩城矿业自主研发快速锚钻平台

作者:程仙芳  时间:2017-09-09  点击:744次

韩城矿业公司结合矿井生产实际,自主研发、加工制造的一款与综掘机实行交叉作业的新型高效装备——快速锚钻平台于7月份研制成功,受到中国工程院院士彭苏萍、袁亮、中国科学院院士何满潮、中国煤炭协会及中煤科工集团专家的充分肯定,已开始申请专利。

快速锚钻平台与综掘机配合交叉作业,7台顶锚液压钻机同时工作,可一次性实现顶板72.4米长锚杆的锚钻支护工作,帮锚采用左右各1台帮锚钻机同时进行两帮的锚杆支护作业;设计有铺网前梁,可实现空顶段的机械化铺网装置和临时支护的作用。该平台可大大提高掘进工作面锚杆钻孔及支护效率,从而改变韩城矿业帮锚、顶锚手动打钻支护速度慢、用时长的历史,为实现掘进工作面的快速掘进,有效提高单进水平,缓解采面接续紧张局面提供了强力的技术支撑。


以效率为导向

韩城矿区与全国多数矿井相似,煤质松软、顶板破碎,需要及时支护;掘进断面小,锚网索支护工艺自动化程度低、施工时间长、速度慢,致使综掘工作面单进水平低、采掘接续紧张。而目前国内现有的综掘系统占用空间大、滞后支护时间长,掘进机上自带的锚杆钻机数量少、对孔速度慢,无法满足韩城矿业公司的使用条件。

今年年初,面对掘进效率低,采掘接续紧张的现状,韩城矿业公司以效率为导向,把提高掘进工作面的掘进速度作为一个科研项目立项研究,以期提效率、降成本。

公司董事长、总经理主抓科研项目的研发、落地,指导绘制设计方案草图。承担该任务的韩城工程中心矿山装备研究所的科研人员通过对市场调研、外出实地考察,比对国内现有掘进机锚钻设备的优点、缺陷,制定了设计方案,并绘制了三维模型。经过前后6次重大改动,最终确定了设计方案,该技术装备在韩城矿区试验成功后,即可在全国多数矿区推广应用。


以实用为方向

锚钻平台不仅要做到高效,而且要便于安装调试,进而在生产中达到实用的目的,这成为科研团队的主攻方向。韩城工程中心矿山装备研究所的科研人员考察多家钻机厂家后,采用石家庄创能煤机公司生产的钻机,自主研发供电系统、液压控制系统、机械结构,最终达到了顶锚钻孔一次7孔成型,帮锚一次2孔成型。

韩城矿业生产服务中心(西安重装韩城煤机公司)承担了锚钻平台整机的设计、组装、加工、调试工作。滑架推移、锚钻框架可伸缩、排钻翻转、加工焊接等一个个难题摆在设计和加工人员面前。负责该平台整机设计的王荣泉介绍:“通过2周昼夜加班工作制定设计方案,用三维建模软件绘制出了三维模型,转换为二维加工图后,因材料强度高、加工工艺复杂,工人用了一个月的时间加工支架,焊接滑架,难度最大的是高强板的焊接,经过反复试验,采用先预热、后焊接,再用石棉毡覆盖缓冷的焊接工艺,最终满足了技术强度要求。”日前锚钻平台经过车间实验和模拟巷道实验,将在10月份进行第二代样机的井下工业性试验。

在液压系统设计方面,要使九台钻机同时协调工作,涉及液压缸多,控制阀多,再加之管路连接复杂,难度很大。负责该锚钻平台液压部分设计选型调试工作的薛敏兴介绍说:“最难的是液压阀组管路的设计和选型。我们用了45天进行了液压管路联接设计,采用美国派克技术,解决了液压泄露难题;同时采用负载恒功率变量控制技术,解决了锚钻平台与掘进机的配套问题、液压流量合理分配、运行速度配合等问题,取得非常好的效果。”

韩城工程中心矿山装备研究所所长张学军表示,今后他们将运用现代信息化通信控制和智能化遥控技术使该产品在自动化、智能化方面进行改进,采用履带行走方式,省掉付架,向简单化、实用化发展,实现锚钻平台的离机遥控操作,为韩城矿业的转型发展做贡献。(程仙芳)


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