电池供电的螺栓连接正在将通风从成本负担转变为安全优势

摘要

电池驱动的锚杆安装设备正成为地下采矿和隧道工程中的重要发展方向。其价值不仅在于降低燃料消耗和减少排放。通过消除工作面的柴油废气，电池电动锚杆台车能够减少热量产生、降低通风需求，并改善地下作业人员的工作条件。然而，电气化的优势并不仅仅取决于设备本身。锚杆选择、安装速度、地质适应性以及支护质量也必须与新型设备相协调。因此，行业正朝着集成化解决方案发展，将电动锚杆安装设备与快速安装且适应性强的岩石支护产品相结合。

通风正成为生产与安全挑战

随着矿山向更深的地下发展，通风系统面临的压力日益增大。更长的运输距离、更高的岩石温度、柴油动力设备、粉尘以及受限的地下空间，都增加了工作面所需的空气量。

地下作业人员还可能面临高温和高湿环境，这会增加热应激风险，并在体力要求高的操作中降低注意力。同时，柴油设备会产生废气和颗粒物，必须通过持续通风进行稀释和排出。

对于矿业公司而言，这造成了一个艰难的平衡。增加通风可以改善空气质量和作业条件，但也会增加能源消耗、风机需求、通风管道铺设以及运营成本。在深部矿山，通风可能成为整个运营中最大的能源消耗者之一。

这就是为什么地下设备的电气化越来越被视为既是环保举措，也是切实可行的安全策略。

电池驱动锚杆台车改变地下通风格局

电池电动设备并不能消除所有通风需求。地下作业仍然需要足够的空气流量供人员呼吸、粉尘控制、爆破烟雾排出、热量管理以及其它设备运行。然而，消除柴油废气并减少设备产生的热量，可以显著减轻工作面的通风负担。

安百拓（Epiroc）报告称，与传统设备相比，电池电动地下车辆和钻机可以消耗更少的能源，产生更少的热量，并减少对地下通风的需求。其Boltec电池电动锚杆安装钻车也被宣传为改善操作员健康、通风、冷却和维护条件的解决方案。

这种实际效益在狭窄隧道、深部巷道以及通风能力有限的偏远作业区域尤为重要。较低的热量和废气水平有助于创造更稳定的工作环境，并减少设备运行后排空污染空气所需的时间。

电气化必须与更快的支护循环相匹配

一台电池驱动的锚杆台车可以减少排放，但如果支护过程仍然缓慢且复杂，它就无法发挥全部价值。

传统的支护循环可能包括单独的钻孔、插入锚杆、注浆、养护和检查阶段。每个额外的步骤都会使设备和工人在工作面停留更长时间。在深部地下环境中，更长的暴露时间意味着对通风、冷却、物流和应急管理提出了更高的要求。

这就是锚杆设计变得愈发重要的地方。能够缩短安装时间、提供即时承载能力或整合多个施工步骤的支护产品，可以帮助电池驱动设备实现更高的整体生产率。

缝管锚杆支持快速安装

CQ Rockbolt的缝管摩擦锚杆专为地下采矿和隧道工程中的快速安装和即时承载而设计。

其摩擦锚固机制在锚杆管壁与钻孔孔壁之间产生径向压力。由于该系统不依赖传统的养护期，因此可以支持更快的安装和围岩的早期稳定。当使用电池驱动的锚杆台车来减少工作面时间并提高掘进循环的连续性时，这一点尤其有价值。

在实际应用中，更快的支护循环有助于减少工人和设备在新开挖区域停留的时间。它还可以通过允许锚杆台车在每个工作循环内完成更多的支护作业，从而更好地利用电池系统。

该产品适用于矿山巷道、隧道开挖以及其它需要快速安装和即时支护的地基加固工程。

缝管摩擦锚杆

自钻式锚杆技术减少软弱地层中的重复作业

并非所有地下条件都允许常规锚杆安装顺利进行。在松散、破碎或软弱地层中，钻孔可能在锚杆插入前就发生坍塌。重新钻孔、更换工具以及增加单独的注浆步骤会增加施工时间，并对通风和设备可用性提出额外要求。

CQ Rockbolt的自钻式中空注浆锚杆将钻孔、注浆和锚固集成在一个支护产品中。其中空螺纹杆体充当注浆通道，允许在施工过程中通过锚杆注入浆液。该产品专为隧道、矿山、边坡以及其它涉及软弱或破碎地层的项目而设计。(cq-rockbolt.com)

对于机械化或电池驱动的锚杆作业，这种集成工艺有助于减少因不稳定钻孔导致的钻杆更换、重复操作和延误。它并不能取代正确的设备选择和安装控制，但可以在常规钻孔和锚杆插入困难的地质条件下简化工作流程。

自钻式中空注浆锚杆

安全优势超越排放范畴

电池驱动锚杆的主要安全优势并不仅仅是消除柴油烟雾。它是更清洁的工作环境、更低的热量产生、降低的设备噪音以及操作员与不稳定围岩之间更好隔离的结合。

现代锚杆安装钻车越来越多地包含自动定位、钻孔控制和机械化锚杆处理功能。安百拓将这些系统描述为在提高钻孔和锚固一致性的同时，减少地下环境中操作员暴露的工具。

当电池动力与机械化安装以及合适的支护材料相结合时，整个过程可以变得更加可预测。一致的钻孔定位、受控的安装、即时支护以及减少的工作面暴露，都有助于构建更安全的施工循环。

电池动力需要不同的项目评估方法

采用电池驱动的锚杆设备不应仅通过设备的购买价格来评估。矿山运营商还应考虑：

• 通风能源节省和冷却需求降低
• 电池充电和更换基础设施
• 支护材料与锚杆设备的兼容性
• 每根锚杆的安装时间
• 地层条件和钻孔坍塌风险
• 地下维护要求
• 操作员培训和应急程序
• 每延米支护的总成本

一台电池电动锚杆台车可能在一个项目中表现优异，但在另一个项目中则需要不同的配置。狭窄的隧道、长距离运输、软弱地层、高湿度以及有限的充电条件，都可能影响最终的投资回报。

下一步是集成化的地层支护工作流程

向电池驱动锚杆的转变是地下施工更广泛变革的一部分。矿山正越来越多地将设备电气化、自动化钻孔、数字监测和高性能支护材料连接到一个统一的工作流程中。

在这种模式下，锚杆台车、电池系统、锚杆、钻孔工具、注浆设备以及质量控制过程被一同评估。其目标不仅仅是减少柴油消耗，更是为了创造一个更短、更清洁、更一致的支护循环。

结论

电池驱动的锚杆正在改变通风在地下采矿中的作用。通过减少柴油废气和设备产生的热量，电动锚杆台车有助于降低通风压力，同时改善地下工作环境。

然而，设备只是解决方案的一部分。诸如缝管摩擦锚杆等快速安装产品，以及自钻式中空注浆锚杆等集成支护产品，有助于减少施工延误，提高电气化锚杆作业的效率。

随着地下项目变得更深、更复杂，最有效的支护策略将是结合电池驱动设备、适应性强的锚杆技术、机械化安装以及严格的质量控制。通过这种方式，通风可以从一个持续的运营负担转变为更广泛的安全和生产力优势的一部分。