國外煤礦用錨桿鉆機的現狀及發展趨勢

錨桿支護是近年來發展較快的一種井巷支護方法，通過錨入圍巖內的錨桿，改善圍巖本身的力學狀態，使支護體與圍巖本身形成一個統一的能夠承受載荷的結構體，從而提高巖體自身的強度，阻止或延緩圍巖的變形發展，有效地保持圍巖的完整性和巷道斷面形狀。錨桿鉆機是錨桿支護施工中的關鍵施工設備。錨桿支護的施工速度和支護質量的好壞很大程度上取決于錨桿鉆機。錨桿支護鉆機技術已是影響錨桿支護施工速度、質量、效率的關鍵技術之一。 因此，研究性能好、可靠性高、符合我國煤礦實際情況的錨桿鉆機是發展我國錨桿支護技術關鍵技術之一。

1 國外錨桿鉆機的現狀及發展趨勢

早在20世紀40年代，國外已將錨桿支護技術應用于巷道支護工程。隨著錨桿支護技術發展，錨桿鉆機作為錨桿支護的主要施工機具，就成為該項技術發展的重點。經過幾十年的研究與攻關，錨桿鉆機已從當初的功能單一、技術含量低、可靠性差、安全性差、笨重發展到今天的功能齊全、可靠性好、安全性好、自動化水平高的新型鉆機。在錨桿支護技術應用初期，國外在錨桿支護施工中采用普通鑿巖機械鉆鑿錨桿孔，人工安裝錨桿， 用扳手擰緊螺母。到20世紀50年代初，美國、瑞典等西方國家已廣泛應用伸縮式氣動鑿巖機鉆鑿頂板錨桿孔，同時，美國已研制成功鉆車式錨桿鉆機并在支護工程中推廣使用。國外僅用了10 a左右時間就實現了錨桿支護的機械化。20世紀50年代末，隨著錨桿支護理論及設計方法的不斷完善，英國等國家率先將錨桿支護技術應用于煤礦巷道支護。為適應煤礦巷道斷面積較小的特點，英國、波蘭等國研發了單體電動和液壓回轉式錨桿鉆機。20世紀70年代，為適應大斷面巷道錨桿支護快速施工，美國英格索蘭、法國賽克馬、瑞典阿特拉斯等鑿巖設備公司陸續推出了功能多、機械化程度高的臺車式錨桿鉆裝機。該類鉆機既能鉆錨桿孔，又能安裝錨桿，基本實現了錨桿孔施工、錨桿安裝的機械化。20世紀80年代至20世紀90年代，澳大利亞成功研制了輕型支腿式氣動錨桿鉆機，并在澳大利亞、英國、中國、波蘭和印度等國的煤礦得到廣泛應用。該型鉆機切削動力采用風馬達，推進支腿用高強度玻璃纖維和炭素纖維纏繞而成，具有動力單一、重量輕、輸出轉矩大的特點，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，仍是當前世界單體錨桿鉆機的主要機型。20世紀90年代，當澳大利亞各大采礦設備公司推出輕型單體錨桿鉆機的同時，美國的杰弗里公司、喬伊公司、英國的安德森公司、奧地利的奧鋼鐵公司等又相繼研制了與連續式采煤機、掘進機相配套的機載式錨桿鉆裝機，實現了采掘錨一體化作業新一代的錨桿鉆裝機不僅采用了新材料、新工藝，而且應用了計算機控制技術，使錨桿施工實現了高度的機械化和智能化，使其性能更先進、使用更方便施工更安全。

綜觀國外錨桿鉆裝設備的發展歷程，國外錨桿鉆機的發展始終與錨桿支護理論不斷完善與發展緊密相聯，相互依存，相互促進，同時，國外錨桿鉆機的研究不斷采用新材料、新工藝。緊密結合國情，開發的每一代產品都能代表當時的世界水平。國外錨桿鉆機的發展趨勢，一方面不斷完善改進現已普遍使用的單體錨桿鉆機，使其更可靠，更適應現場需要;另一方面不斷加緊對掘錨一體化快速掘進裝備的研究，目前已經推廣使用了多款快速掘錨裝備國外錨桿鉆機的研究與開發將會從這2個方面開展，而且后者為今后發展重點。