●趙慶枝 劉旭明 王海斌 趙紅松 鮑偉 宋立新 陳閃
淺談回收錨桿技術(shù)的經(jīng)濟效益及推廣應用
●趙慶枝1劉旭明1王海斌1趙紅松1鮑偉2宋立新3陳閃3
目前在煤巷支護作業(yè)中普遍使用錨桿支護,由于錨桿頭部的特殊構(gòu)造,使得錨桿與周圍的巖體緊緊地結(jié)合在一起,,很難再將錨桿取出,這樣對于回填和廢棄巷道就無法節(jié)約成本。根據(jù)山西煤炭進出口集團凌志達煤業(yè)有限公司的具體情況,聯(lián)合山東科技大學、青島達邦鉆機有限責任公司研制了一種錨桿回收鉆具。該鉆具在煤炭支護方面,解決巷道錨桿循環(huán)再利用的難題,降低了生產(chǎn)成本,改變了之前僅僅回收螺母和托盤,不能回收錨桿,該技術(shù)具有很好的經(jīng)濟效益及推廣應用價值。
回收 錨桿技術(shù) 經(jīng)濟效益 推廣及應用
在煤礦井巷掘進工程中,巷道支護是煤礦安全生產(chǎn)的重要保證。錨桿支護是一種經(jīng)濟、安全的支護方式,現(xiàn)在大多數(shù)的巷道采用錨桿支護。隨著錨桿支護技術(shù)的發(fā)展,其普及率已達到相當之高,其中美、澳、英等國錨桿支護普及率已高達90%以上,國內(nèi)煤礦錨桿巷道也占了全年總進尺的60%。
隨著巷道支護技術(shù)的普及,用于支護巷道的錨桿數(shù)目也隨之增加。很多巷道完成使命后將成為廢舊回填巷道,因此巷道錨桿回收再利用,以降低錨桿支護的成本,顯得尤為重要。目前,市場上對錨桿的回收未有較為有效的方法和措施。
圖1 錨桿回收鉆具結(jié)構(gòu)示意圖
該鉆具由鉆頭、鉆桿兩部分組成,如圖1所示。這是一種可注水排粉型的輕型回收錨桿鉆具,其為前后貫通的空心通孔。鉆頭頂端橫截面上均布焊接刀片,合金刀面的寬度尺寸比焊接刀片的形體壁厚尺寸略大,長度尺寸比鉆頭頂端略高出一部分,且在刀片之間又加工了均布的流水槽(見圖1所示)。這樣的設(shè)計有利于注水排粉,有利于內(nèi)孔不干涉錨桿,有利于刀片不掰。
該鉆具打邊幫時可與礦用ZQS-50/1.5S手持式氣動鉆機匹配,打頂板時可與青島達邦鉆機有限公司研制的MZQT-90/20型氣動錨桿鉆機相匹配。MZQT-90/20型氣動錨桿鑿巖機既有旋轉(zhuǎn)性能又有沖擊性能,使用時,開動沖擊機構(gòu),它可通過沖擊震動螺母銹蝕點,直到螺母松動,然后打開旋轉(zhuǎn)機構(gòu),實現(xiàn)鉆進的效果。
使用錨桿回收鉆具回收錨桿的工作順序如下:一是先將錨桿的螺母、托盤等取下。這個過程需提前將錨桿的螺母用油浸透,這樣可減少因銹蝕使螺母擰不動的狀況。二是將鉆頭、鉆桿按照圖1所示安裝,并與鉆機連接。鉆具方向一定要與錨桿的方向一致,將錨桿由鉆頭頂端導入到空心鉆桿中,也就是在鉆頭的內(nèi)孔中插入錨桿,使錨桿處于中心部位。三是依次打開水閥和啟動鉆機。開始鉆孔時,要使轉(zhuǎn)速慢一點,定好位后再加快轉(zhuǎn)速。這樣鉆到一定深度后,當操作手感到鉆具內(nèi)孔有異物在晃動,說明鉆頭已將錨桿與錨固劑完全剝離,掉入鉆具內(nèi)孔,就可停止鉆機轉(zhuǎn)動,取出錨桿,完成回收作業(yè)。這個過程鉆具以多刃回轉(zhuǎn)切削破巖的方式實現(xiàn)錨桿與錨固劑的剝離。
在這個過程中,水閥不斷地在空心通孔中注入高壓水,沖洗鉆孔使巖粉迅速排出體外。
四、經(jīng)濟效益及推廣應用前景
目前,市場上常用的錨桿規(guī)格為直徑20mm,長度2.2m。根據(jù)山西凌志達煤礦的實際情況,以巷道斷面尺寸寬×高為4× 3.5m為例,工作面每前進1米,巷道中錨桿數(shù)量為17根,按每套錨桿售價為50元計算,回收錨桿的數(shù)量按總數(shù)的80%、回收再利用率以90%為計,回收一根錨桿所需費用以5元為計(其中包括取出一根錨桿所需的人工費、電費、設(shè)備損耗費等),這樣,每千米工作面回收錨桿就可節(jié)約資金的數(shù)目為1000/1*17*(50-5)*80%*90%=550800元,由此可見效益顯著。
這套鉆具使用的條件是錨桿在煤層中受壓時的彎曲較小。如果錨桿曲率太大,大至超過鉆具內(nèi)孔空間,則會由于摩擦干涉將無法施工。
綜上所述,本文介紹了一種專門用于回收錨桿的鉆具,其技術(shù)成熟,能實現(xiàn)錨桿的回收再利用,對煤礦降低生產(chǎn)成本和提高經(jīng)濟效益具有重要的現(xiàn)實意義,有廣泛的推廣應用前景。
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(作者單位:1山西凌志達煤業(yè)有限公司 山西長治 046606;2山東科技大學山東青島 266590;3青島達邦鉆機有限責任公司 山東青島 266590;第一作者簡介:趙慶枝,工程師,畢業(yè)于中北大學采煤專業(yè),現(xiàn)擔任山西凌志達煤業(yè)有限公司董事長。)
(責編:若佳)
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1004-4914(2014)08-292-01