可调节有限位功能巷道支护锚索搅拌器的研制与应用

可调节有限位功能巷道支护锚索搅拌器的研制与应用

位玉红

徐州矿务集团新疆天山矿业有限责任公司， 新疆库车市 842000

摘要：目前在用的掘进巷道注锚索的搅拌器，不便于操作人员控制锚索外露长度，有时使锚索外露长度在规定范围之外，造成失效。对此矿上自行研制了一种可调节有限位功能的巷道支护锚索搅拌器，克服了限于人为因素带来的工程误差，优化了工序，提高了锚索支护施工的效率和工程质量，取得了明显的施工效果。

关键词：可调节；限位；等长；搅拌器；应用效果

1概述

目前，在井下掘进巷道顶板上，常采用锚索加强支护。钻孔施工完毕后，用锚杆机配合搅拌器将锚索送入钻孔内，作业规程要求锚索外露长度150mm~250mm。为了确保注锚索时能够控制外露长度符合要求，一般采用目测的办法，当搅拌器顶端距离巷道顶板50mm~100mm时，锚杆机停止上顶，使施工完毕的顶板锚索外露长度在150mm~250mm之间，有时外露长度在这个范围之外，造成失效。

2装置研制

针对上述存在的技术不足，研制了一种可调节有限位功能的巷道支护锚索搅拌器，以解决上述问题。该型巷道支护锚索搅拌器，包括固定部、定长部和连接部。定长部的两端分别与固定部和连接部固定连接，固定部和定长部均为圆管，还包括延长部。延长部包括定位圆管、导向圆管、限位板和定位螺钉。定位圆管的内径、外径长度与固定部的内径、外径长度相同。导向圆管固定在定位圆管的一侧，导向圆管的轴线和定位圆管的轴线相重合。固定部内设置有容纳导向圆管的环形槽，环形槽的轴线和固定部的轴线相重合，导向圆管可活动的插接在环形槽内。限位板的一端固定在定位圆管上，限位板和导向圆管位于定位圆管上的同一侧，限位板位于导向圆管的外部且限位板和导向圆管之间设置有间隔。固定部的外侧面沿其轴线方向设置有容纳限位板的限位槽，限位板可活动的插接在限位槽内。固定部的限位槽内设置有多个与环形槽连通的第一螺孔，多个第一螺孔沿固定部的轴线方向等间隔分布设置。限位板上远离定位圆管的一端设置有与第一螺孔匹配的第二螺孔，定位螺钉穿过第二螺孔并与第一螺孔螺纹连接。固定部的外侧面靠近限位槽处固定设置有刻度尺，刻度尺沿固定部的轴线方向设置，参见装置结构拆分图。

该装置还包括支撑部，支撑部包括支撑环、连接环和轴承。支撑环的内径、外径长度和定位圆管的内径、外径长度相同。连接环固定在支撑环的一侧，且连接环的轴线和支撑环的轴线相重合。定位圆管上远离限位板的一端设置有容纳连接环的连接槽，轴承套接置于连接槽内，且轴承的内圈套接在连接环上，外圈与连接槽固定连接。

限位槽的一侧加工出刻度尺，该刻度尺的刻度长度略大于限位槽的长度。固定部的外径尺寸为50mm，内径为24mm。导向圆管完全插入环形槽内时，固定部、定长部、延长部和支撑部的长度共150mm，导向圆管从环形槽内抽出至最大长度时，固定部、定长部、延长部和支撑部的长度共250mm。

该装置的设计特点是能够根据使用需求调节锚索搅拌器的长度，使施工完毕的锚索外露长度基本在150mm~250mm之间的某一等长尺寸，满足施工要求，施工操作简单。通过支撑环抵接巷道壁，支撑环与巷道壁保持相对静止状态，不会对巷道壁造成破坏，并能够减少锚索搅拌器的磨损。

附图说明：

图1为装置结构拆分图。

其中：

1、支撑环；2、刻度尺；3、限位板；4、定位螺钉；5、连接部；6、定长部；7、固定部；8、定位圆管；9、连接环；10、连接槽；11、环形槽；12、第一螺孔；13、限位槽；14、第二螺孔；15、导向圆管；16、轴承。

图1

3具体操作

向顶板钻孔注锚索前，取下搅拌器的定位螺钉，调节好导向圆管的伸出长度并拧紧好定位螺钉，将连接部与锚杆机连接起来，锚索的一端通过支撑环、连接环、定位圆管、导向圆管、固定部的内孔插入到定长部的内孔中。启动锚杆机将锚索送入至锚索孔内直至支撑环抵接在巷道壁上，此时支撑环相对于巷道壁固定不动，防止巷道壁被破坏，停止锚杆机将该巷道支护锚索搅拌器抽下来，即完成锚索的安装。根据使用需求调节导向圆管的伸出长度来调节露在巷道壁外侧的锚索的长度，使外露的锚索长度在150mm~250mm之间，满足施工需求。

4应用效果

装置研制应用前后，对2022年8月中旬、9月中旬矿井11105轨道联络巷顶板锚索外露长度进行了跟踪统计。8月中旬施工巷道顶板锚索采用为改进的搅拌器，装置孔深100mm；9月中旬采用研制的可调节具有限位功能的锚索搅拌器，装置孔深调节至150mm。

从表中可以看出，采用可调节具有限位功能的锚索搅拌器前，锚索外露长度在150mm~250mm之间，数据比较发散，8月中旬施工的全部锚索中还有3根锚索外露长度分别为283mm、266mm、135mm，均进行了实效处理。9月份采用可调节具有限位功能的锚索搅拌器后，锚索外露长度基本等长，不仅满足作业规程的要求，减少材料和用工浪费；而且锚索等长的外露有很好的观感效果，对掘进巷道质量标准化和亮点工程创建有积极的促进作用。

5结语

目前矿井各掘进巷道均配备了可调节具有限位功能的锚索搅拌器，得到现场操作人员的认可和选择，淘汰了老式搅拌器，该装置具有较好的应用和推广价值，优点如下：

⑴向钻孔内注锚索，搅拌器触碰到巷道壁即停止，不需人为目测和判断，降低锚索施工工程产生的误差。

⑵根据巷道揭露的顶板岩性及破碎程度，适时调节锚索搅拌器的孔深，能够杜绝注入孔内的锚索实效。

⑶锚索外露尺寸等长，观感效果好，有利于亮点工程创建。

⑷便于操作人员掌握施工的尺度、优化了工序，提高了锚索支护施工效率。

作者简介：位玉红（1971.3- ），男，江苏沛县人，1994年7月毕业于中国矿业大学自动化系电气技术专业，本科学历，高级工程师，现任徐矿集团新疆天山矿业有限责任公司产改学习创新办公室负责人。

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