WO2009155776A1 - 一种煤巷钻装运锚一体化机 - Google Patents

Description

一种煤巷钻装运锚一体化机 技术领域 本发明涉及一种煤矿井下机械设备，特别涉及一种适用于大、中、 小型煤矿煤巷掘进、巷道开说口掘进和硐室掘进的煤巷钻装运锚一体化 机。

明

背景技术 目前， 我国各类煤矿巷道掘进普遍采用炮掘、综掘和连采等掘进 技术， 这些技术存在以下问题：

1、 巷道掘进不能自行开口： 巷道开口需要人工进行开口， 造成 开口进尺低、用人多、 工人劳动强度大、 辅助工序增加、效率低等一 系列问题 ；

2、 装机功率大、 能耗高：综掘工作面装机功率大部分都在 250kw 以上； 连采机装机功率则高达 2000kw以上；

3、 支护困难:炮掘、 综掘支护目前仍为人工支护；

4、 效率低： 由于机械截割落煤比放炮落煤所用时间长， 炮掘、 综掘支护为人工支护， 用人多， 所以速度慢， 效率低；

5、 适应性差： 一种综掘机机型很难适应各种不同的断面；

6、 辅助工作量大；

7、 顶板问题： 目前各种掘进方式都在空顶状况下作业， 无法实 现超前支护。 发明内容 本发明的目的就是解决上述煤矿井下煤巷掘进施工存在的问题， 提供一种能够提高煤巷掘进循环进度与速度， 减小施工人员劳动强 度， 减少施工人员， 提高作业效率， 创造安全作业环境， 并具有自行 移动、 可打炮眼、 装煤、 运输、 临时支护、 超高巷道支护、 打锚索和 锚杆眼， 及进行错索和錨杆支护施工等功能， 采用全液压系统传动， 防爆性能和安全性能好的煤巷钻装运錨一体化机。

为了实现上述目的本发明的技术方案是：

一种煤巷钻装运锚一体化机， 主要包括履带行走部、 运输部分、 铲板、一台临时支护部分、两台可升降与摆动顶帮锚杆锚索的钻机部 分以及液压与操作系统；所述的运输部分是由耙爪、第一刮板运输机 和第二刮板运输机构成，其中耙爪安装在所述履带行走部的前方，并 位于铲板之上； 第一刮板运输机安装在铲板的后方，并位于两履带行 走部的中间，履带行走部的上方装有操作平台；第二刮板运输机安装 于第一刮板运输机的尾部，可以在一定的范围内摆动， 以达到转载的 目的。其特征是：在所述操作平台上面有两个用于安装钻机部分的回 转座、一个用于固定临时支护部分的固定座， 临时支护部分的固定座 在操作平台的中间，而回转座在操作平台的两侧，在操作平台和钻机 部分上均设置有液压与操作系统。

所述的临时支护部分包括伸出臂、伸出臂油缸、前部支撑、支撑 油缸、 临时支护装置； 所述伸出臂与固定座用销轴铰接， 伸出臂油缸 的一端与伸出臂的下方相连， 另一端与固定座相连，前部支撑的中间 与伸出臂用销轴铰接，支撑油缸的一端与前部支撑下部相连， 另一端 与伸出臂下部相连；所述临时支护装置装于前部支撑上，伸出臂油缸 推动伸出臂上下升降， 由支撑油缸调整前部支撑的垂直与倾斜角度。

所述钻机部分由液压钻机与钻机支撑架组成；所述钻机支撑架有 上钻臂、上钻臂支撑杆、上钻臂伸缩油缸、 下钻臂支撑杆、下钻臂伸 缩缸、钻臂回转座、液压钻机摆动架及摆动机构、液压钻机旋转架及 液压钻机旋转机构；所述上钻臂支撑杆插装于上钻臂内， 上钻臂伸缩 油缸安装在上钻臂支撑杆与上钻臂内，并通过销轴将上钻臂伸缩油缸 的缸体和活塞分别铰接到上钻臂支撑杆与下钻臂内，钻臂支撑油缸一 端通过销轴铰接在上钻臂上，另一端通过销轴铰接到回转座上； 同样 地，所述下钻臂支撑杆插装于下钻臂内，下钻臂伸缩油缸安装在下钻 臂支撑杆与下钻臂内，并通过销轴将下钻臂伸缩油缸的缸体和活塞分 别铰接到下钻臂支撑杆与下钻臂内；上钻臂与下钻臂通过销轴铰接在 回转座上，而上钻臂支撑杆与下钻臂支撑杆用销轴铰接在钻臂回转座 上；所述液压钻机摆动架与摆动机构装在钻臂回转座上，液压钻机与 液压钻机旋转机构装于液压钻机旋转架上。

本发明提供的一种煤巷钻装运锚一体化机与现有技术相比，其具 有的突出的实质性特点和显著技术进步在于-

1、集掘进工作面主要工序为一身， 一台设备完成了打眼、装煤、 运煤、支护等各道工序，提高了掘进装备的集中性、灵活性、系统性， 从而减少了短距离掘进的机械搬运、安装、拆卸等工作， 减少了工人 劳动强度，提高了掘进工效。它不仅解决了中小煤矿煤巷掘进人工打 眼、 人工支护、 运输制约、 无临时支护、 施工速度慢等掘进难题， 而 且能使液压钻机实现前后伸缩， 并且可向上、 向前、 向左（右） 中三 个方向的旋转， 从而能非常灵活、方便地完成炮眼、顶帮锚杆锚索的 施工， 使煤巷掘进与支护的打眼施工速度加快。

2、提高了掘进工作面的机械化装备水平， 使机械化装备水平达 到了 97%以上， 比综掘 50%的机械化装备水平提高了 47个百分点。

3、节能降耗。 由于整机装机功率小， 能耗大幅度下降， 同时采 用了打眼放炮落煤， 与截割落煤相比， 其能耗也大幅度降低。

4、 用人少、 工效高。 劳动定员是炮掘的 0.83倍， 但是工效却 是炮掘的 3.11倍。

5、 可实现自动转弯并完成横贯施工， 实现单、 双巷掘进。

6、 实现了安全生产。

本发明提高了煤矿井下煤巷掘进技术水平，为中小型煤矿煤巷打 炮眼、运输、顶帮锚杆锚索施工、 临时支护机械化， 提供了成套的技 术装备， 为大中小型煤矿实现安全生产创造了最基本的条件。 附图说明

图 1是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机的主视图； 图 2是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机的俯视图； 图 3 是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机的临时支护部分的 示意图；

图 4是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机的钻机支撑架的主 视图；

图 5 是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机的钻机支撑架的俯 视图；

图 6 是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机处于工作状态时临 时支护部分与钻机部分上下升降与摆动时的侧视图；

图 7是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机处于工作状态时左 右钻机向两侧摆动时俯视图。 具体实施方式

以下结合附图进行详细说明： 如图 1和图 2所示，本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机包括履 带行走部 1、 运输部分、 一台临时支护部分 3、 两台可升降与摆动顶 帮锚杆锚索钻机部分 4、 一铲板、 两个液压与操作系统 8; 所述的运 输部分是由耙爪 2、 第一刮板运输机 9与第二刮板运输机 10构成， 其中， 第一刮板运输机 9的宽度可以为 600m， 耙爪装在所述履带行 走部的前方， 并位于铲板之上； 第一刮板运输机安装在铲板的后方， 并位于两履带行走部的中间；所述履带行走部的上方安装有一个操作 平台 5， 在操作平台 5上面有两个回转座 6和一个固定座 7， 回转座 6用于固定顶帮錨杆锚索钻机部分，固定座 7用于固定临时支护部分; 所述的临时支护部分的固定座在操作平台的中间，而所述的回转座在 操作平台的两侧，在操作平台 5和顶帮锚杆锚索钻机部分 4之上均设 置有液压与操作系统 8。 第二刮板运输机安装于第一刮板运输机的尾 部， 可以在一定的范围内摆动， 以达到转载的目的。

图 3 所示的是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机的临时支护 部分。 临时支护部分 3包括伸出臂 301、 伸出臂油缸 302、 前部支撑 303、 支撑油缸 304与临时支护装置 305; 所述的伸出臂与固定座 Ί 用销轴铰接，伸出臂油缸的一端与伸出臂的下方相连， 另一端与固定 座 7相连，前部支撑的中间与伸出臂用销轴铰接，支撑油缸的一端与 前部支撑下部相连， 另一端与伸出臂下部相连；所述的临时支护装置 305装于前部支撑上， 伸出臂油缸推动伸出臂上下升降， 支撑油缸调 整前部支撑的垂直与倾斜角度。

图 4和图 5所示的是本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机的钻机 支撑架。钻机部分 4由液压钻机与钻机支撑架组成；所述钻机支撑架 有上钻臂 401、 上钻臂支撑杆 402、 上钻臂伸缩油缸 403、 钻臂支撑 油缸 404、 下钻臂 405、下钻臂支撑杆 406、下钻臂伸缩油缸 407、钻 臂回转座 408、 液压钻机摆动架及摆动机构 409、 液压钻机旋转架及 液压钻机旋转机构 410。

所述上钻臂支撑杆插装于上钻臂内，上钻臂伸缩油缸安装在上钻 臂支撑杆与上钻臂内，并通过销轴将上钻臂伸缩油缸的缸体和活塞分 别铰接到上钻臂支撑杆与下钻臂内，钻臂支撑油缸一端通过销轴铰接 在上钻臂上， 另一端通过销轴铰接到回转座上； 同样地， 所述下钻臂 支撑杆插装于下钻臂内，下钻臂伸缩油缸安装在下钻臂支撑杆与下钻 臂内，并通过销轴将下钻臂伸縮油缸的缸体和活塞分别铰接到下钻臂 支撑杆与下钻臂内；上钻臂与下钻臂通过销轴铰接在回转座上，而上 钻臂支撑杆与下钻臂支撑杆用销轴铰接在钻臂回转座上；所述液压钻 机摆动架与摆动机构装在钻臂回转座上，液压钻机与液压钻机旋转机 构装于液压钻机旋转架上。

在钻机部分 4上设置有液压与操作系统 8， 具体的说该液压与操 作系统 8安装在钻臂回转座 408上。

所述回转座 6包括回转座体 601、 转动体 602、 转轴 603与钻臂 回转油缸 604; 所述的回转座体安装在操作平台上， 转动体通过转轴 安装于回转座体中， 钻臂回转油缸的缸体用销轴铰接在回转座体上， 并且将钻臂回转油缸的活塞用销轴与转动体铰接。

本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机所包括的液压系统、液压钻 机液压操作控制台、履带行走部分、临时支护部分和钻机部分等都是 使用现有技术， 只是对其结构进行了改进， 在新布置的基础上，进行 优化组合和集成。如：履带行走部分是釆用工程机械的履带行走部分， 采用通用液压传动系统等。

图 6和图 7所示的是本发明所述煤巷钻装运锚一体化机处于工作 状态时的侧视图与俯视图。本发明所述的煤巷钻装运锚一体化机有一 台临时支护部分和两台可升降与摆动的钻机部分。一台煤巷钻装运锚 一体化机左右装有两台钻机部分，位于左侧的液压钻机只可以向左旋 转， 位于右侧的液压钻机只可以向右旋转。液压钻机可以前后、上下 移动， 并可转动 90° ， 主要用于煤巷打炮眼和顶帮锚杆锚索施工。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种煤巷钻装运锚一体化机， 主要包括履带行走部 （1 )、 运 输部分、 铲板、 一台临时支护部分（3)、 两台可升降与摆动顶帮锚杆 锚索的钻机部分（4) 以及液压与操作系统 （8); 所述运输部分是由 耙爪（2)、 第一刮板运输机 （9)和第二刮板运输机 （10)构成， 其 中耙爪安装在所述履带行走部的前方， 并位于铲板之上；第一刮板运 输机安装在铲板的后方，并位于两履带行走部的中间，第二刮板运输 机安装于第一刮板运输机的尾部，可以在一定的范围内摆动，履带行 走部分的上方装有操作平台（5); 其特征在于： 在所述操作平台上面 有两个用于安装钻机部分的回转座（6)，一个用于固定临时支护部分 的固定座（7)， 临时支护部分的固定座在操作平台的中间， 而回转座 在操作平台的两侧， 在操作平台 （5)和钻机部分（4)上均设置有液 压与操作系统 （8)。

2、 根据权利要求 1所述的煤巷钻装运锚一体化机， 其特征是： 所述的临时支护部分 （3)包括伸出臂 （301 )、 伸出臂油缸 （302)、 前部支撑 （303 )、 支撑油缸 （304)及临时支护装置 （305 ); 所述伸 出臂与固定座 （₇) 用销轴铰接， 伸出臂油缸安装于伸出臂下方与固 定座 （7)之上， 前部支撑的中间与伸出臂用销轴铰接， 支撑油缸装 于前部支撑下部与伸出臂之下； 所述临时支护装置 （305) 装于前部 支撑上， 由伸出臂油缸推动伸出臂上下升降， 由支撑油缸调整前部支 撑的垂直。

3、 根据权利要求 1所述的煤巷钻装运锚一体化机， 其特征是- 所述钻机部分 （4) 由液压钻机与钻机支撑架组成； 所述钻机支撑架 有上钻臂（401)、 上钻臂支撑杆（402)、 上钻臂伸缩油缸（403)、钻 臂支撑油缸（404)、 下钻臂（405)、 下钻臂支撑杆（406)、 下钻臂伸 缩缸（407)、钻臂回转座（408)、液压钻机摆动架与摆动机构（409)、 液压钻机旋转架与液压钻机旋转机构 （410);

所述上钻臂支撑杆插装于上钻臂内，上钻臂伸縮油缸安装在上钻 臂支撑杆与上钻臂内，并通过销轴将上钻臂伸缩油缸的缸体和活塞分 别铰接到上钻臂支撑杆与下钻臂内，钻臂支撑油缸一端通过销轴铰接 在上钻臂上， 另一端通过销轴铰接到回转座上； 同样地， 所述下钻臂 支撑杆插装于下钻臂内，下钻臂伸缩油缸安装在下钻臂支撑杆与下钻 臂内，并通过销轴将下钻臂伸缩油缸的缸体和活塞分别铰接到下钻臂 支撑杆与下钻臂内； 上钻臂与下钻臂通过销轴铰接在回转座上，而上 钻臂支撑杆与下钻臂支撑杆用销轴铰接在钻臂回转座上；所述液压钻 机摆动架与摆动机构装在钻臂回转座上，液压钻机与液压钻机旋转机 构装于液压钻机旋转架上。

4、 根据权利要求 1所述的一种煤巷钻装运锚一体化机， 其特征 是： 设置在钻机部分（4)上的所述液压与操作系统（8)安装在所述 钻臂回转座 （408) 上。

5、 根据权利要求 1所述的一种煤巷钻装运锚一体化机， 其特征 是：所述回转座（6)包括回转座体（601 )、转动体（602)、转轴（603 ) 与钻臂回转油缸（604); 所述回转座体安装在操作平台上， 转动体通 过转轴安装于回转座体中， 钻臂回转油缸的缸体用销轴铰接在座体 上， 并且将钻臂回转油缸的活塞用销轴与转动体铰接。

6、 根据权利要求 1所述的一种煤巷钻装运錨一体化机， 其特征 是：所述两台钻机部分分别位于煤巷钻装运錨一体化机的两侧，位于 左侧的液压钻机只可以向左旋转，位于右侧的液压钻机只可以向右旋 转， 液压钻机可以前后、 上下移动， 并可旋转 90°。