掘錨機新方案分析

一、背景

回顧掘錨機研發歷程，自2023年底立項，至今仍未成功，近期進行的改造，也是在總體方案不變的前提下，針對操作故障率高的情況進行的整改公升級，其根本性的問題並未得到完全解決，比如截割刮幫，不能打側幫錨桿等問題，以及由這兩個問題所引發的其他問題。

在掘進機截割部兩側安裝機載錨桿機，實現掘錨一體化的思路，並非我公司首創。奧鋼聯、多斯科、山特維克、三井三池等國際煤機公司早在多年前就推出了類似的產品，並曾經在我國使用。多斯科、三井三池在兗礦進行了試驗，山特維克在潞安進行了試驗。

其結構都是在掘進機的截割部兩側安裝錨桿機，而結果都是失敗的。我司掘錨機之所以試驗效果比上述廠家的稍好，原因是其他廠家都採用澳大利亞aro公司的雙行程錨桿機（同四臂錨桿機組），體積大，動作不靈活，截割時刮幫嚴重。而我司將其進行了簡化，體積縮小，動作靈活性增加。

但還是只能用於少數條件較好的礦井，推廣困難。

掘錨機如今陷入尷尬的局面，我個人認為是方向選擇問題。

掘錨機≠掘進機＋錨桿機。比如奧鋼聯am20掘錨機並不是在現有的聯採機上安裝錨桿機，而是在設計掘錨機時就是整體考慮，所以取得了成功。同樣的道理，我們的鑽裝機也不是在現有的裝煤機上安裝鑽機。

不同功能的裝置並不能通過簡單的疊加，而是要在設計上將兩種功能完全融合，才能做到相輔相成。其道理就像煉鋼，必須在冶煉時就將各種元素融合在一起，如果用成形的鑄鐵鍍上合金材質，也是不可能得到合金鋼的。所以，在不改變掘進機結構的基礎上，以輔機的形式安裝錨桿機，是研製掘錨機的誤區。

以上提到的煤機品牌都陷入了這個誤區，我們應該吸取教訓。

二、新方案的提出

我根據「掘錨一體化設計」的思路，設計了一套方案。

思路：根據掘進機在巷道中的狀態，可以看出，截割部是上下左右擺動的懸臂，不能作為錨桿機的工作平台。而通過分析，掘進機與煤壁之間的空隙，集中在上方和兩側。

而人工施工錨桿機平時也放置於掘進機上方。因此，該方案是完全模擬人工勞動過程，而實現機械作業。

三、新舊方案對比

舊方案中的致命弱點：a截割刮幫；b無法實現幫錨機施工

其它方面比較：

1、安全方面：

舊方案的不足：a）截割頭不能落地，不符合安全規程，存在安全隱患；

b）鑽機馬達在裝置的前方，支護面積小，人員處於半空頂、全空幫、空迎頭的工況；c）截割時刮幫，裝置本身不安全。

新方案的優點：a）截割頭落地；b）鑽機馬達在裝置後方，臨時支護面積大，且在鑽機施工時，始終保持支護狀態，人員在全頂支護下工作，且左右幫滑道對人員也有保護；c）不存在刮幫問題。

2、效率方面：

舊方案的不足：a）錨桿機一次鑽深1.7公尺，鑽孔時需接桿或換桿；b）找眼時截割部擺動，找眼效率低；c）不能打側幫錨桿，人工打效率低；d）臨時支護在打完兩根錨桿後需落下，增加一次操作時間；e）標準掘進機為手動，截割時擋視線，且為了防止截割刮幫，截割頭一直伸出，影響收料效果，從而掘進效率受影響。

新方案的優勢：a）鑽機一次鑽深為2.7公尺，一次鑽孔即可施工一根錨桿；b）橫向滑動找眼，效率高；c）可同時施工側幫錨桿，效率高；d）臨時支護只操作一次即可；e）掘進機遙控操作，掘進效率不受影響。

3、人工勞動強度方面：

舊方案的不足：a)支護面積小，託網、上藥都需要人工輔助，截割部動作需在操作台操作，增加施工人員；b)人工打幫錨桿勞動強度大。

新方案的優勢：完全模擬人工錨護施工過程，並且全過程實現機械化作業，兩人分別操作各部鑽機即可完成全部施工工程。

4、適用範圍方面：

舊方案中由於錨桿機在截割部兩側，受刮幫影響，所以要求掘進機適用巷道在3.8公尺以上（但掘進機靠一側鏟料同時截割，仍然會有刮幫情況，工人操作需非常小心），且空頂距要求在2公尺以上，無法適應梯形巷道。因此，只能適應少數條件較好且斷面較大的巷道。

所有出廠13臺裝置只有兗礦和潞安在使用（進尺不快，工人不願意使用）

新方案中無刮幫情況，可用於3.3公尺左右的巷道，空頂距0.6m，可適用於梯形巷道，因此，適用範圍廣。

因為煤礦施工時為節約成本，要求在滿足端頭支架布置的前提下，巷道斷面越小越好，我們不可能去要求客戶為了掘錨機而擴大巷道斷面。所以，適用範圍非常重要。

新方案的不足：1）整體重新布置（操作台與油箱向後移500左右），工作量大；

2）前後行程長，油管布置困難。