现在我国已开发了40多种类型的锚杆钻机，但适于井下运用且牢靠性较好的只要3-4种产品，当时正式投入运用的仅占已开发产品总数的10%左右。现在锚杆钻机技能开展情况有以下根本特色:

　　（1）单体气动反转式锚杆钻机是锚杆钻机产品的干流，在齿轮式、柱塞式和叶片式三种类型气马达中，叶片式马达已根本筛选，齿轮式马达与柱塞式马达在扭矩转速特性、不同气压下的功用、噪声特性、机重、对光滑的要求与抗污染等方面各有优缺点，在不同运用条件下都有各自的商场，总的来说，国产气动锚杆钻机的水平在逐渐进步，齿轮气马达式锚杆钻机已根天性替代进口产品，但玻璃钢支腿等部分的牢靠性应进一步进步，柱塞马达式锚杆钻机尚处于小批量出产阶段，需求进一步查核。

　　（2）锚杆钻机与钻具的产品办理问题严峻，伪劣产品进入商场有待机而动，锚杆钻机与钻具有必定技能含量，但结构并不非常杂乱，很多人看好煤矿锚杆支护量大面广的商场，有些人受经济利益驱动，不按国家与煤炭行业规范出产，产品功用与牢靠性低质，使煤矿无法正常运用，有的厂家虽已批量出产锚杆钻机与钻具，但采纳不正当手法推销产品，对出售的产品不负质量职责，煤矿用户常常不知道有哪些技能规范与锚杆钻机、钻具有关，盲目信任厂家的“广告”，选用未经技能判定与法定查验的产品，或购买不合格产品，致使企业遭受不必要的丢失。

　　锚杆支护作为地下工程的一种新式的支护型式，现在已成为欧美和澳大利亚等先进采煤国家煤矿井下的首要支护办法。美国煤矿房柱式挖掘简直悉数选用锚杆支护，长壁挖掘的巷道80%选用锚杆支护，澳大利亚90%的煤矿巷道选用锚杆支护。

　　国内涵八十年代中期开端选用叶片式气马达，如ZQM系列，M10系列，现在这两种系列都中止出产。九十年代后期出产的MFC300活塞式气动锚杆钻机，因为故障率高，修理困难，也渐渐退出商场，而齿轮式马达结构简略，制作本钱较低，加之功用操控相对安稳，故障率较低，操作、保护和修理也相对简略，因此在我国得到大力开展。

　　本规划力求开发一种合适煤矿掘进用的新式锚杆钻机，要求结构简略，操作简洁，分量轻，移动便利，习惯性强，便于运送和设备。在规划中要严格履行国家煤炭行业相关规程、规则和技能规范，确保规划契合质量要求。

　　支腿式(手扶)锚杆钻机是现在煤矿中锚杆钻机运用的干流，这种钻机运用的灵敏性优于架柱式，按动力上进行分有电动、液压和气动三种型式。

　　电动锚杆钻机的反转钻削直接由电动机驱动，不需求二次能量转化，设备功率高。但受电机分量的约束，一般输出功率较小(2-3KW )，支腿的推动需求选用别的动力源，且电机简略受潮，故障率高，一起也不很安全，故现在实践运用较少。

　　(l）气动履行元件的运动速度快，作业压力低，适用于低输出力的场合。能正常作业的环境温度规模宽，一般可在35℃一80℃(有的乃至可达200℃的环境下正常作业)。

　　(2)相对机械运动来说，气动履行元件的结构简略，制作本钱低，修理便利，便干调理其输出力和速度的快慢。别的，其设备办法、运动方向和履行元件的数目，又可依据机械设备的要求由规划者自由选择。特别是制作技能的开展，气动履行元件已向模块化、规范化开展。借助于计算机数据传输技能开展起来的气动阀，使气动体系的接线大大简化。这就为简化整机结构规划和操控供给了有利条件。

　　（3）钻头是反转式锚杆孔钻进设备的重要钻具，钻头型式、国产硬质合金片的功用，影响钻头的运用规模，现在，一般硬质合金的岩石钻头首要适用于页岩、砂页岩及部分砂岩磨蚀性不高的砂岩，寿数为30m左右-高于惯例钻头价格50%的国产优质合金钻头，能够钻进抗压强度60-80MPa的中等磨蚀性岩石，寿数可达25-30m，可是，相当多的出产厂家因受经济利益驱动，不按规范要求组织出产，硬质合金质量低质，工艺技能不高，产品寿数只要10-20m，乃至是5-10m。

　　我国锚杆钻机的开展较晚，虽然从六十年代就开端了研发，但一向处于缓慢开展和低水平重复的阶段。至今停止，尚无比较完善的锚杆钻机规划理论。因此，研讨习惯我国煤矿的新式、高效、健壮牢靠、运用便利、修理简略的锚杆钻机，是我国锚杆支护技能中急待处理的问题。

　　从结构型式上，锚杆钻机能够分红台车型、机载型和单体型三大类。因为台车型锚杆钻机(亦称锚杆钻车)和机载锚杆钻机具有功率大、钻孔能力强、功用完全、习惯规模广、可自带动力、操作安全等长处，所以在国外运用较多，如瑞典Alas-Copco公司、芬兰Tamrock公司以及法国SECOMA公司出产的锚杆钻车。但这两类锚杆钻机操作杂乱，保护本钱高，一次出资本钱也大，因此在国内运用较少。现在在巷道锚杆支护中，很多选用的是单体锚杆钻机。它具有结构简略、运用便利、移动灵敏、合适手工操作等长处。从机型结构上分，单体锚杆钻机可分为架柱式、手持式和支腿式三种。架柱式锚杆钻机机身固定在巷道顶、底板与侧帮之间，由推力设备将钻机沿导轨推动，完成钻孔。这种架柱式锚杆钻机整机分量较手持式锚杆钻机和支腿式锚杆钻机大，操作不便利，如国内MZ系列液压锚杆钻机，国外美国VITOR公司出产的液压钻机等。手持式锚杆钻机与支腿式不同，它没有推动体系，适于煤巷侧壁的运用，如:澳大利亚CRAM公司、眼镜王蛇公司出产的帮锚杆钻机，国内煤科总院研发的ZQS-50帮锚杆钻机。

　　（2）液压锚杆钻机输出的扭矩高于气动锚杆钻机，在某些场合下运用较好，与掘进机配套是较优胜的作业办法，从现在已正式投入运用的支腿式液压锚杆钻机来看，钻机输出扭矩依然偏低，液压体系简略发热。因为以矿物油为作业介质，在煤矿井下运用中存在安全隐患。

　　（3）电动锚杆钻机的输出特性较差，钻孔速度较低，电机牢靠性及防水功用存在严峻问题，尚无杰出的推动办法。因此，虽然已判定了多种电动锚杆钻机，但近期尚难很多用于井下锚杆支护。

　　锚杆钻机的牢靠性与产品规划、制作、运用等要素有关，现在来说，锚杆钻机实践运用率不高的首要原因是产品自身的牢靠性问题，但运用中存在的问题也不容忽视。

　　（1）锚杆钻机产品牢靠性不高首要来自产品规划不成熟与加工质量不高，有的锚杆钻机因功用盲目改进，参数确认不合理，从投产起在井下作业无力，产品功用进步缓慢，有些产品的出产过程无牢靠的质量确保体系，部件质量无法确保，又缺少必要的检测手法，产品功用与质量无法操控，天然影响井下长期运用，近年来，煤炭体系正式判定的锚杆钻机有23种类型，但在煤矿井下正式运用的只要2-3种，其首要原因是作用质量不高又没有做技能判定后的后续作业。

　　现在，国内出产的锚杆钻机不管从技能上仍是质量上都落后于某些发达国家，所以对锚杆钻机的理论研讨需求进一步深化，钻机的质量需进一步进步。

　　本文全面、体系、深化地剖析了气动锚杆钻机的作业原理、齿轮马达运动的特性，对气动锚杆钻机组成元件进行规划剖析，提出气动锚杆钻机规划的根本思路和办法，并对气动锚杆钻机的反转部分进行了具体的规划校核，运用PROE对其进行建模和仿真。

　　液压支腿式锚杆钻机带有分体的专用液压站，由它供给的动力液驱动反转切削用的液压马达和推动用的液压油缸，操作体系经过液压阀组完成对转速、扭矩和推动力的操控，这种钻机输出功率大，但主机分量较重，功率较低，修理相对困难。

　　气动锚杆钻机是现在国内外大力开展的一种机型，运用远景非常广泛。开端，井下曾运用气动凿岩机来钻凿锚杆孔，但因为打顶眼困难、钻孔质量差、钻进速度低、劳动强度大，因此专用的气动锚杆钻机便遭到人们的注重。

　　50年代末，锚杆支护就在我国少量煤矿得到运用，可是因为对其知道缺少，特别是缺少对其支护机理的全面知道，在煤矿的运用一直得不到推行。七十年代今后，在引入国外先进的采煤和掘进设备的一起，又片面强调了欧洲、美国的采煤形式，把钢架支护作为煤矿的首要方向加以推行。八十年代起，人们对锚杆支护有了重新知道，开端在煤层顶板比较安稳的巷道中运用，如七台河、大同、双鸭山等矿区，继而逐渐在地质条件比较杂乱的煤矿也得到了运用。如在新汉、徐州等矿区巷道围岩安稳性较差的当地;在龙口、平庄等矿区“三软”条件下顺槽的锚杆支护和锚梁网支护等。至今，简直在全国各大矿区都不同程度地运用了锚杆支护技能。

　　煤矿巷道锚杆支护技能在改进支护作用，下降支护本钱，加快成巷的速度，削减辅佐运送量，减轻劳动强度，进步巷道断面运用率等方面有着非常杰出的优胜性，对我国煤矿的技能进步和经济含义是非常巨大的。

　　原煤炭工业部于1996年将煤巷锚杆支护技能列为“九五”五大科技攻关项目之一，攻关内容包含锚杆支护机理的研讨、锚杆规划办法、锚杆资料、监测仪器、支护工艺、快速掘进和锚杆钻机等六个方面。

　　本文依据流体力学和气压传动原理，剖析了齿轮式气动马达的结构和特色，本文还剖析了气动式锚杆钻机发生噪声、油雾的机理，探讨了消除噪声和油雾的途径和办法，研发了具有消除排气油雾和减小噪声两层功用的多机理除油雾消音器，消音器功用杰出，能很好地满意规划要求和运用要求。

　　关键词:气动锚杆钻机、齿轮马达、反转部分、强度校核、消音器、支腿、操作臂、建模、仿真