煤矿扭矩倍增器：提升作业效率与安全的新利器

在煤矿开采作业中，巷道支护是保障安全生产的关键环节。锚杆作为常用的支护手段，其紧固扭矩的精准控制至关重要。近年来，一种名为煤矿扭矩倍增器的设备逐渐在各大煤矿推广应用，为提升锚杆紧固作业效率与安全性带来了显著变革。

煤矿扭矩倍增器，简单来说，就如同一个强大的 “扭矩放大器”。其工作原理基于行星齿轮系统的机械传动。扭矩从中心齿轮输入，通过多个围绕中心齿轮的行星齿轮传递，最终由中心齿轮或行星齿轮的输出端输出放大后的扭矩。由于输出端功率不超过输入端功率（根据扭矩 × 转速 = 功率的原理），输出回转数会低于输入端回转数，从而实现用较小的力产生较大的扭矩。

通常，煤矿扭矩倍增器的行星齿轮由多个围绕中心齿轮组成，通过不同的组合阶层带动齿轮旋转出力。每个阶层的齿轮扭矩放大倍率因子一般为 5，常见的放大比有 1:5、1:15、1:25 等，煤矿可根据实际作业需求选择合适的放大倍率。反作用力臂也是扭矩倍增器的重要组成部分，它能防止与圆周齿轮一体的外壳旋转，使行星型齿轮绕中心齿轮旋转，进而带动驱动方头旋转输出扭矩，若没有反作用力臂，扭矩倍增器便无法正常输出扭矩。

以山西焦煤西山煤电马兰矿为例，该矿在掘进作业中引入了顶部锚杆扭矩倍增器。在使用前，工作人员紧固锚杆时，需先将风管安装到气动扳手上，进行二次复拧后再紧固，工序繁琐且耗时费力。而使用顶部锚杆扭矩倍增器后，工作人员可直接紧固锚杆。据马兰矿掘进四队队长任增浩介绍，使用锚杆倍增器后，单人一分钟就能完成一根锚杆的紧固工作，相比以往操作简单快捷许多。按照一个圆班计算，完成 72 根锚杆的紧固工作，能节约将近 1 小时的作业时间。此外，马兰矿生产技术部副部长解燕楼表示，在复杂地质条件下，如遇到断层、裂隙、煤层厚度变化等情况，扭矩倍增器的使用避免了人员频繁更换设备，节省了顶板支护时间，大大提高了复杂条件下支护作业的安全系数，且紧固率达到了百分之百。

除了提高工作效率和增强作业安全性，煤矿扭矩倍增器在提供准确扭矩方面也表现出色。其内部采用精密传动机构，如高质量的精密滚珠轴承构建的行星齿轮机构，能确保输出扭矩的准确性，部分产品输出扭矩精度可达≤±４%，这使得锚杆的预紧力能够精准符合要求，极大地提高了支护效果。同时，该设备体积小、重量轻的特点，使其便于在煤矿井下狭小空间内使用，尤其是在设备周围空间有限，无法使用加力杆及各类特种扳手的情况下，优势更为明显。

目前，越来越多的煤矿企业认识到煤矿扭矩倍增器的优势，并积极引进应用。例如杜儿坪矿在今年 9 月份成功引进锚杆扭矩倍增器，解决了此前锚杆钻机一次紧固后扭矩达不到标准要求，需风动扳手二次紧固的难题，不仅保证了锚杆施工质量、强化了顶板管理，还提升了矿井掘进效率。赵庄煤业也对原有锚杆扭矩倍增器进行改造，使其可直接与钻座连接，施工完锚杆后更换配套工具就能直接紧固锚杆，有效解决了井下巷道掘进过程中锚杆支护预紧力不够的问题，实现了质量与效率双提升，目前该设备已在赵庄煤业全面推广运用。

煤矿扭矩倍增器作为一种创新的矿山设备，正逐渐成为煤矿巷道支护作业中的得力助手。随着技术的不断发展与完善，未来它有望在更多煤矿得到广泛应用，为煤矿安全生产与高效作业发挥更大作用。