锚杆钻机分类及破岩方式

1.锚杆钻机分类

锚杆钻机是一种钻孔工具，主要用于地下矿山采矿、交通隧道以及其他地下工程的锚杆支护施工，其形式、种类较多，可按结构形式、动力形式、破岩方式对其进行分类。

（1）按结构结形式分。按结构形式可将锚杆钻机分为单体式钻机、台车式钻机和机载式钻机。台车式钻机一般采用履带或轮式底盘，其上可安装1 到4 台钻机。机载式钻机是将钻机安装在隧道掘进机等设备上。

（2）按动力形式分。按动力形式可将锚杆钻机分为电动、液压和气动3 类。电动锚杆钻机一般由专用防爆电机驱动实现回转钻孔，不需要二次能量转换，能耗少，效率高，但受到电机重量影响，功率一般较小。气动锚杆钻机以高压气体为动力，在单体式钻机中应用较多，钻孔速度较快，特别适合中硬岩的钻孔，质量轻，操作简单，但噪声大、粉尘大，工作环境艰苦，对工人身心健康影响较大，在风压低时会影响钻孔效率。液压锚杆钻机由泵站输出的液压油提供动力，带动液压动力头旋转或冲击，噪声小，钻孔速度快，与台车结合，可实现锚杆的快速作业。

（3）按破岩方式分。按破岩方式可分为回转式、冲击式、冲击回转式和回转冲击式 4种。目前国内外锚杆钻机的破岩方式主要有回转式切削破岩和冲击回转式破岩两种。回转式破岩是采用多刃切削钻头回转切削岩石，在岩石上形成圆形岩孔。回转式破岩必须具备以下条件：① 钻机具有一定的转矩，以克服钻头切削时的阻力矩；② 钻机具有一定的输出转速，带动钻杆、钻头旋转；③ 对钻机要施加一定的轴向推力，即对钻头施加一定的正压力，实现钻头切削的进给。冲击回转式破岩机理是：凿岩钎头在冲击应力波的作用下，以一定的冲击频率将钎头刃面下的局部岩体表面凿碎，钎头做冲击运动的同时做回转运动，使钎头在孔中360° 范围内凿碎岩石。冲击回转式破岩必须具备的条件：① 凿岩机具有一定的冲击功及冲击频率；② 凿岩机输出轴在做冲击直线运动的同时能实现 360° 旋转；③ 给凿岩机施加一定的轴向推力。

2.锚杆台车基本结构与工作原理

锚杆台车基本结构如图20.29 所示，采用铰接式底盘，其可完成钻孔、注浆、由锚杆架上取锚杆并安装捣实等动作。用同样的锚杆机头可灌注树脂和水泥，无须更换任何部件。锚杆机头结构如图 20.30 所示，其中锚杆架子为回转式，可装 8 根锚杆。支臂结构如图 20.31所示，其为伸缩式结构，伸缩距离 1 200 mm，并可旋转 360°。水泥料灌注系统如图 20.32 所示，可灌注树脂和水泥两种锚固剂。

图20.29　锚杆台车基本结构

1—底盘；2—凿岩机；3—支臂；4—供灌浆筒和水泥料用的锚杆机头；5—控制盘；6—动力箱；7—油冷却器；8—主开关系统；9—液压支腿；10—水减压阀；11—钎尾集中注油器；12—空气净化器；13—作业照明和行驶照明；14—水压泵；15—钎尾润滑装置；16—接地保护和过电流保护装置；17—自动电缆卷筒；18—自动水管卷筒；19—手动电缆卷轮；20—手动水管卷轮；21—安全棚；14～21—选配件。(www.xing528.com)

图20.30　锚杆机头结构

1—凿岩机推进器；2—筒状树脂注入器；3—锚杆架子；4—锚杆操作臂（2 个）；5—锚杆回转马达；6—锚杆推进器；7—直立稳定器。

图20.31　锚杆台车支臂结构

1—支臂；3—支臂装配板；4—支臂回转机构；5—支臂举升缸；6—支臂摆动缸；7—支臂伸缩缸；8—锚杆机头倾斜缸；9—锚杆机头装配板。

图20.32　水泥料灌注系统

1—水泥料软管；2—软管给进装置；3—软管引导器；4—软管/管子中心器；5—浆筒软管；6—浆筒管给进装置；7—浆筒管。