國(guó)外煤礦用錨桿鉆機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

錨桿支護(hù)是近年來(lái)發(fā)展較快的一種井巷支護(hù)方法，通過(guò)錨入圍巖內(nèi)的錨桿，改善圍巖本身的力學(xué)狀態(tài)，使支護(hù)體與圍巖本身形成一個(gè)統(tǒng)一的能夠承受載荷的結(jié)構(gòu)體，從而提高巖體自身的強(qiáng)度，阻止或延緩圍巖的變形發(fā)展，有效地保持圍巖的完整性和巷道斷面形狀。錨桿鉆機(jī)是錨桿支護(hù)施工中的關(guān)鍵施工設(shè)備。錨桿支護(hù)的施工速度和支護(hù)質(zhì)量的好壞很大程度上取決于錨桿鉆機(jī)。錨桿支護(hù)鉆機(jī)技術(shù)已是影響錨桿支護(hù)施工速度、質(zhì)量、效率的關(guān)鍵技術(shù)之一。 因此，研究性能好、可靠性高、符合我國(guó)煤礦實(shí)際情況的錨桿鉆機(jī)是發(fā)展我國(guó)錨桿支護(hù)技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)之一。

1 國(guó)外錨桿鉆機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

早在20世紀(jì)40年代，國(guó)外已將錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用于巷道支護(hù)工程。隨著錨桿支護(hù)技術(shù)發(fā)展，錨桿鉆機(jī)作為錨桿支護(hù)的主要施工機(jī)具，就成為該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)幾十年的研究與攻關(guān)，錨桿鉆機(jī)已從當(dāng)初的功能單一、技術(shù)含量低、可靠性差、安全性差、笨重發(fā)展到今天的功能齊全、可靠性好、安全性好、自動(dòng)化水平高的新型鉆機(jī)。在錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用初期，國(guó)外在錨桿支護(hù)施工中采用普通鑿巖機(jī)械鉆鑿錨桿孔，人工安裝錨桿， 用扳手?jǐn)Q緊螺母。到20世紀(jì)50年代初，美國(guó)、瑞典等西方國(guó)家已廣泛應(yīng)用伸縮式氣動(dòng)鑿巖機(jī)鉆鑿頂板錨桿孔，同時(shí)，美國(guó)已研制成功鉆車式錨桿鉆機(jī)并在支護(hù)工程中推廣使用。國(guó)外僅用了10 a左右時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了錨桿支護(hù)的機(jī)械化。20世紀(jì)50年代末，隨著錨桿支護(hù)理論及設(shè)計(jì)方法的不斷完善，英國(guó)等國(guó)家率先將錨桿支護(hù)技術(shù)應(yīng)用于煤礦巷道支護(hù)。為適應(yīng)煤礦巷道斷面積較小的特點(diǎn)，英國(guó)、波蘭等國(guó)研發(fā)了單體電動(dòng)和液壓回轉(zhuǎn)式錨桿鉆機(jī)。20世紀(jì)70年代，為適應(yīng)大斷面巷道錨桿支護(hù)快速施工，美國(guó)英格索蘭、法國(guó)賽克馬、瑞典阿特拉斯等鑿巖設(shè)備公司陸續(xù)推出了功能多、機(jī)械化程度高的臺(tái)車式錨桿鉆裝機(jī)。該類鉆機(jī)既能鉆錨桿孔，又能安裝錨桿，基本實(shí)現(xiàn)了錨桿孔施工、錨桿安裝的機(jī)械化。20世紀(jì)80年代至20世紀(jì)90年代，澳大利亞成功研制了輕型支腿式氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)，并在澳大利亞、英國(guó)、中國(guó)、波蘭和印度等國(guó)的煤礦得到廣泛應(yīng)用。該型鉆機(jī)切削動(dòng)力采用風(fēng)馬達(dá)，推進(jìn)支腿用高強(qiáng)度玻璃纖維和炭素纖維纏繞而成，具有動(dòng)力單一、重量輕、輸出轉(zhuǎn)矩大的特點(diǎn)，不僅用于錨桿、錨索孔的施工，還可用于攪拌樹脂錨桿和擰緊螺母，仍是當(dāng)前世界單體錨桿鉆機(jī)的主要機(jī)型。20世紀(jì)90年代，當(dāng)澳大利亞各大采礦設(shè)備公司推出輕型單體錨桿鉆機(jī)的同時(shí)，美國(guó)的杰弗里公司、喬伊公司、英國(guó)的安德森公司、奧地利的奧鋼鐵公司等又相繼研制了與連續(xù)式采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)相配套的機(jī)載式錨桿鉆裝機(jī)，實(shí)現(xiàn)了采掘錨一體化作業(yè)新一代的錨桿鉆裝機(jī)不僅采用了新材料、新工藝，而且應(yīng)用了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，使錨桿施工實(shí)現(xiàn)了高度的機(jī)械化和智能化，使其性能更先進(jìn)、使用更方便施工更安全。

綜觀國(guó)外錨桿鉆裝設(shè)備的發(fā)展歷程，國(guó)外錨桿鉆機(jī)的發(fā)展始終與錨桿支護(hù)理論不斷完善與發(fā)展緊密相聯(lián)，相互依存，相互促進(jìn)，同時(shí)，國(guó)外錨桿鉆機(jī)的研究不斷采用新材料、新工藝。緊密結(jié)合國(guó)情，開發(fā)的每一代產(chǎn)品都能代表當(dāng)時(shí)的世界水平。國(guó)外錨桿鉆機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)，一方面不斷完善改進(jìn)現(xiàn)已普遍使用的單體錨桿鉆機(jī)，使其更可靠，更適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)需要;另一方面不斷加緊對(duì)掘錨一體化快速掘進(jìn)裝備的研究，目前已經(jīng)推廣使用了多款快速掘錨裝備國(guó)外錨桿鉆機(jī)的研究與開發(fā)將會(huì)從這2個(gè)方面開展，而且后者為今后發(fā)展重點(diǎn)。