[01612271]矿用气动锚杆凿岩机及配套钎具的研制与应用

课题来源与背景：“矿用气动锚杆凿岩机及配套钎具的研制与应用”项目自2005年1月开始研究,2006年2月申请“实用新型专利”,名称为：旋转冲击联合锚杆钻机,该项目在研究期间,2009年获得科技部科技型中小企业技术创新基金项目（09C26213714612）资助,资金30万元。同时,获得1项国家发明专利、国家实用新型专利3项,发表紧密相关研究论文十余篇。 技术原理及性能指标：在气动锚杆钻机和气动凿岩机的基础上,在机身和机头部分进行研制,通过改变机头上的钎尾套增加了回转机构;当需要冲击时,通过凿岩机气路到达气缸左室,推动活塞运动,冲击钎尾。使用时,根据围岩的具体情况,可单独调节冲击活塞的风压和单独调节气动马达的风压,以随机改变冲击功和转速。在软岩条件下,该锚杆凿岩机仍以回转方式打锚杆孔,以充分发挥回转高效的特点。当遇到硬岩时开动冲击;当遇到局部坚硬岩石时,以冲击钻孔为主,充分发挥冲击破岩的特点,并辅以回转切削,从而有效地解决不同围岩顶板条件下的打锚（索）杆孔问题。 该气动锚杆凿岩钻机具备了气动锚杆钻机和气动凿岩机的两种功能：在正常的顶板条件下,该锚杆凿岩机仍以回转方式打孔,以充分发挥回转高效的特点,同时,当遇到硬岩时,在回转钻孔时超前冲击破岩,使孔底岩石产生微观裂隙,使回转钻孔更为有效,当遇到局部坚硬岩石时。以冲击钻孔为主,充分发挥冲击破岩的特点,并回转切削从而有效地解决不同围岩顶板条件下的打孔问题。可广泛适用于围岩中既有软岩又有硬岩夹层的巷道掘进中,比现有钻机效率成倍增加,其适应性是普通锚杆凿岩机和普通凿岩机无法比拟的。 技术的创造性与先进性： 1、首次成功地将回转冲击式凿岩理论应用到锚杆（索）孔钻凿机械开发中,提出了煤矿锚杆（索）施工的凿岩破岩新方法。 2、自主研发了与新的破岩方法相适应的气动锚杆凿岩机及配套钎具成套技术,该技术实现了独立回转、独立冲击和回转冲击二者合一,能够根据围岩条件及时进行功能调整,凿岩速度明显提高。 3、该气动锚杆凿岩机,可以钻凿深浅孔,适应性强。在软硬岩凿岩作业中,遇到硬岩时主要以冲击破岩为主,回转切削破岩为辅;遇到软岩时主要以回转切削为主,冲击破岩为辅。在软硬岩变化时,无需更换钻机及钎具,使用灵活方便。 4、自主研制的配套钎具（钎杆、钻头）,结构合理,技术先进,安全可靠,具有耐冲击性强、抗扭矩和抗弯矩大等特点。其中钎杆采用MF联结方式,提高了能量传递效率;钻头结构参数合理,即保持了切削速度快的钻头刃角,又有较强的抗冲击性,适应回转冲击破岩的需要。 技术的成熟程度,适用范围和安全性：相关研究成果在山西阳泉矿业集团、山东省七五省建煤矿、枣庄矿业集团、山东华恒矿业有限公司、山西潞安集团等全国55家厂矿企业得到了成功试验和应用,,取得了显著的经济效益和社会效益;可广泛应用于煤炭工程和岩土工程的掘进、支护、爆破等领域。