[發明專利]一種礦井煤幫錨桿回收方法

在審

• 申請號: 201710729490.2
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107401417A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 趙東亮;孫國強;徐占明;楊永勝;王東
• 申請（專利權）人: 山西煤炭運銷集團裕興煤業有限公司;山西煤炭運銷集團科學技術研究有限公司
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司14101
• 代理人: 劉寶賢

技術領域

本發明屬于煤系地層礦井煤層巷道煤幫支護的技術范疇，具體涉及一種礦井煤層巷道煤幫樹脂金屬錨桿回收方法。

背景技術

在煤系地層礦井煤層巷道煤幫支護中，常用的煤幫錨桿為玻璃鋼錨桿、可回收金屬錨桿和樹脂金屬錨桿等三種。其中，玻璃鋼錨桿、可回收金屬錨桿的缺點為扭矩和托盤承載力小，作為煤幫錨桿使用的主要為樹脂金屬錨桿。樹脂金屬錨桿在綜采工作面煤幫支護時，在回采過程中需對其進行回收，現有的回收方法主要為：

(1)采煤機割煤至端頭，且礦壓顯現時，人工直接拔出煤幫樹脂金屬錨桿；礦壓不顯現時，對煤幫樹脂金屬錨桿進行直接切割，在刮板輸送機將樹脂金屬錨桿殘體人工揀出，該類方法操作的安全隱患較大。

(2)采用煤幫錨桿回收方法將煤幫錨桿直接拔出，以實現煤幫樹脂金屬錨桿的回收，例如：專利(CN 104653205 A)公開了一種綜采工作面煤幫樹脂金屬錨桿回收方法，該方法是將起吊環一端與煤幫樹脂金屬錨桿連接，另一端與拉繩連接，拉繩的另一端與采煤機的伸縮油缸連接，當采煤機割至距離煤幫樹脂金屬錨桿1m范圍內時，伸縮油缸帶動拉繩將該范圍內的煤幫樹脂金屬錨桿直接拔出，實現煤幫樹脂金屬錨桿回收；專利(CN 203214078 U、CN 202520340 U、CN 2184784 Y)等均公開了一種錨桿回收裝置，以電動機或液壓泵作為動力源，采用夾具夾緊煤幫樹脂金屬錨桿外露部分，將煤幫樹脂金屬錨桿直接拔出，實現煤幫樹脂金屬錨桿回收，該類方法的缺點為：一方面，由于樹脂金屬錨桿錨固力和煤幫巷道礦壓顯現的作用，直接拔出煤幫樹脂金屬錨桿所需的動力較大；另一方面，拔出的煤幫樹脂金屬錨桿報廢率較高，屈服強度不達標，回收利用率低。

(3)采用煤幫錨桿回收裝置對煤幫錨桿直接套出，該回收裝置主要由連接器、空芯鉆桿和空芯鉆頭等三部分組成，分為干式煤幫錨桿回收裝置和濕式煤幫錨桿回收裝置兩大類，其中：專利(CN 103452572 A、CN 104929664 A、CN 103527230 A、CN 203175586 U、CN 202810879 U、CN 201125671 Y、CN 2886051 Y、CN 2535540 Y)等均公開了一種干式煤幫錨桿回收裝置，其顯著技術特征是空芯鉆桿為管狀結構的螺旋鉆桿，該螺旋鉆桿外凸或內嵌螺旋線，以壓風作為動力通過螺旋線排出煤末，從而將煤幫樹脂金屬錨桿直接套出；但在《2011年煤礦安全規程》中明確規定，在煤、巖層中鉆孔，應采取濕式鉆孔，煤(巖)與瓦斯突出煤層或軟煤層中瓦斯抽放鉆孔難以采取濕式鉆孔時，可采取干式鉆孔，但必須采取捕塵、降塵措施，工作人員必須佩戴防塵保護用品，即為直接套出煤幫樹脂金屬錨桿公開的錨桿回收裝置，應采用濕式鉆孔，干式鉆孔為一種不規范操作；專利(CN 203594369 U、CN 203594369 U、CN 204663558 U、CN 204869272 U、CN 201560777 U、CN 2475832 Y)等均公開了一種濕式煤幫錨桿回收裝置，其顯著技術特征是空芯鉆頭焊接合金片，空芯鉆桿外表面為直壁，該鉆桿沒有外凸或內嵌的螺旋線，以水作為動力通過空芯鉆桿內外表面沖出煤末；空芯鉆桿內徑為錨桿直徑的1.2～1.4倍，或空芯鉆桿內徑為20mm，或采用的是煤幫樹脂金屬錨桿與錨固劑分隔脫離工藝，將錨桿保護在鉆桿桿體內部，將樹脂金屬錨桿周圍的煤體和錨固劑打散，或當錨固劑錨固強度不太高時，鉆頭和鉆桿內徑可大于樹脂金屬錨桿鉆孔的直徑，當錨固劑錨固強度較高時，鉆頭和鉆桿內徑大于錨固劑的凝固直徑；空芯鉆桿長度為500～1000mm，或采用多級空芯鉆桿，根據煤幫樹脂金屬錨桿長度多級加長鉆桿；鉆機和連接器之間存在密封圈。目前，在煤系地層礦井煤層綜采工作面巷道煤幫支護中，支護對象為巷道煤幫，其巖性主要為煤和煤矸石，煤的普氏系數多小于3，煤矸石的普氏系數多小于6。煤幫支護參數主要為煤幫樹脂金屬錨桿鉆孔直徑為28mm，煤幫樹脂金屬錨桿直徑為18～22mm；煤幫樹脂金屬錨桿長度為1800～2000mm，最大外露長度為100mm，即煤幫樹脂金屬錨桿有效長度為1700～1900mm；與之匹配的錨固劑直徑為23mm，長度為35mm或60mm，單只錨固劑最大有效錨固長度為800mm，煤幫樹脂金屬錨桿自由端長度為1000～1200mm；配套支護機具為錨桿托盤、螺母、梯子梁和網。結合煤幫樹脂金屬錨桿支護現狀，在現公開的濕式煤幫錨桿回收裝置專利中，其缺點為：普通合金片空芯鉆頭的切削量小，推進速度較慢，當煤幫為矸石時，在實際使用過程中發現破矸效果較差，動力不足，需三人作業；部分專利公開的濕式煤幫錨桿回收裝置，空芯鉆桿仍為管狀結構的螺旋鉆桿，從排出煤末的角度分析，該螺旋形空芯鉆桿操作性不強；空芯鉆桿內徑的偏心距不合理，干涉煤幫錨桿，直接套斷煤幫錨桿現象時有發生；煤幫錨桿長度為1800～2000mm，空芯鉆桿采用多級鉆桿與煤幫支護不相符；連接器為快裝設備，鉆機和連接器之間連接的密封圈耐用性較差，損壞率較高。