专利名称：高突矿井煤巷快速掘进单臂防突钻装锚机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种矿用设备，特别涉及一种煤矿高突矿井煤巷快速掘进单臂防突钻 装锚机。
背景技术：
高突矿井(高瓦斯矿井)煤巷掘进采用大小循环工艺，其要求是先钻放瓦斯深孔， 接着采用小步距打眼放炮，煤岩装运转走，再进行锚网支护，再小步距打眼放炮，煤岩装运
转走，再进行锚网支护，直至达到规定的安全距离，再进行钻放瓦斯深孔，......如此大小
循环掘进。目前矿用钻装设备中，掘锚机适用于低瓦斯矿井掘进工作面，没有机载防突钻 机；掘钻机适用于中等瓦斯矿井掘进工作面，没有机载锚杆钻机。现有钻装机均没有锚网支 护功能，只提供锚杆钻机动力源，而锚网支护仍采用单体锚杆钻机加人工挂金属网支护，劳 动强度大，支护效率低，安全性差，不能满足高突矿井大小循环快速掘进工艺需要。
发明内容
本发明的目的是克服现有钻装机的不足之处，提供一种满足煤矿高突掘进工作面 (高瓦斯掘进工作面)钻瓦斯释放孔-装运-锚网支护大小循环快速掘进工艺需要、实现钻 装锚一体化的高突矿井煤巷快速掘进单臂防突钻装锚机。为达到上述目的，采用如下技术方案本发明包括主机架组件、机载单臂防突钻 机、装载部、刮板输送机、铲板油缸、操纵台、泵站、行走部、油箱、启动器、后支撑组、机载锚 杆钻机，所述主机架组件的前端下部装有装载部，中部装有刮板输送机，在其左、右侧下部 分别装有行走部，后部装有后支撑组，上部装有机载单臂防突钻机，改进之处在于所述主机 架组件的前部设有支护架，机载锚杆钻机与支护架相连，支护架上配有2-4台机载锚杆钻 机，所述操纵台分为主操纵台和小操纵台，小操纵台通过高压胶管与主操纵台相联。所述支护架采用主副架框架结构，主架横梁的两端分别与主架左、右竖梁的一端 连接，主架左、右竖梁下端分别通过左、右支撑与主机架组件中的主机架相连，主架左、右竖 梁的中下部位与左、右支护油缸相连，左、右支护油缸另一端与行走部侧面上左、右支撑板 相连，副架左、右竖梁的一端分别与主架横梁两端相连，副架左、右竖梁的中上部又分别与 副架横梁两端相连，主架左、右竖梁和副架左、右竖梁均通过内置油缸实现伸缩，副架左、右 竖梁和副架横梁上设有机载锚杆钻机联结器。所述机载锚杆钻机设有可伸缩钻架、回转机 构、配流块和推进油缸，可伸缩钻架不伸缩部分与推进油缸相联，可伸缩钻架伸缩部分与回 转机构和配流块相联，而配流块又分别与推进油缸和回转机构相联，可伸缩钻架的滑动连 接部分采用方管结构形式。本发明的优点是集装运、行走、钻放瓦斯和锚网支护等功能于一 体，钻孔适应能力强，可钻50米深的孔，有效地释放瓦斯，既能打顶板和帮锚杆孔，又可安 装锚杆和金属网，操作方便，安全性好，劳动强度小，支护效率高，能满足高突掘进工作面快 速掘进工艺需要，有效地解决了高突矿井煤与瓦斯突出以及巷道支护效率低的问题，为高 突矿井高效安全生产开辟了新的途径。
图1本发明的主视结构示意图；图2本发明的俯视结构示意图；图3机载单臂防突钻机的结构示意图；图4装运机构的俯视结构示意图；图5行走机构的结构示意图；图6行走机构的俯视结构示意图；图7主机架组件的结构示意图；图8后支撑组的结构示意图；图9机载锚杆钻机的主视结构示意图；图10支护架的结构示意图。1机载单臂防突钻机、2支护架、3装载部、4主机架组件、5铲板油缸、6行走部、7后 支撑组、8刮板输送机、9小操纵台、10机载锚杆钻机、11主操纵台、12泵站、13油箱、14启动 器；A-1定位装卸装置、A-2钻架、A-3摆动油缸、A_4回转装置、A_5推进油缸、A_6升 降臂、A-7升降油缸、A-8转台、A-9回转油缸、A-10定位销、A-11滑台、A-12收放油缸；B-1左铲板、B-2前铲板、B-3左星轮、B-4从动轮、B-5主铲板、B-6右星轮、B-7右 铲板、B-8星轮驱动装置、B-9机尾架、B-10机架、B-11刮板链、B-12主动轮、B-13柱塞马 达、B-14涨紧装置；C-1导向轮、C-2涨紧装置、C-3行走架、C-4支重轮、C-5托链轮、C-6履带、C-7驱 动链轮、C-8驱动轴、C-9行走减速器、C-10液压马达；D-1主机架、D-2支耳、D-3键、D-4大销轴、D-5后托架、D-6导轨架、D-7滑道；
E-1支撑架、E-2支撑、E-3支撑油缸、E_4搭接座；F-1回转机构、F-2配流块、F-3推进油缸、F_4伸缩钻架；G-1副架左竖梁、G-2主架左竖梁、G-3左支护油缸、G_4左支撑、G_5机载锚杆钻机 联结器、G-6副架横梁、G-7主架横梁、G-8右支撑、G-9主架右竖梁、G-10副架右竖梁、G-11 右支护油缸。
具体实施例方式下面结合附图进一步说明
具体实施例方式参见图1-10。本发明主要包括主机架组件4、机载单臂防突钻机1、支护架2、机 载锚杆钻机10、装载部3、刮板输送机8、铲板油缸5、主操纵台11、泵站12、行走部6、油箱 13、启动器14、后支撑组7。主机架组件4为钻装锚机的骨架，装载部3、刮板输送机8、行走部6、机载单臂防 突钻机1、支护架2各部件均装于其上。主机架组件4主要由主机架D-1、支耳D-2、后托架 D-5、导轨架D-6、滑道D-7组成。主机架组件4的右侧装有液压系统的泵站12，左侧装有主 操纵台11，前端下部装有装载部3，中间装有刮板输送机8，在其左、右侧下部分别装有行走 部6，后部装有后支撑组7，小操纵台9通过高压胶管与主操纵台11相联。
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机载单臂防突钻机1主要由定位装卸装置A-1、钻架A-2、摆动油缸A-3、回转装置 A-4、推进油缸A-5、升降臂A-6、升降油缸A-7、回转台A-8、回转油缸A-9、定位销A-10、滑台 A-11及收放油缸A-12组成。机载防突钻机1经滑道D-7与导轨架D-6相连，导轨架D-6又 与主机架D-1相连。机载单臂防突钻机1工作前，通过滑道与收放油缸A-12动作前移，同时 定位销A-10下移定位，使机载单臂防突钻机1位于主机架D-1的前端上方；机载单臂防突 钻机1不工作时，定位销A-10上移，再通过收放油缸收回，放置于机器的中部。机载单臂防 突钻机1的钻架A-2前部设有定位装卸装置A-1，钻架A-2的后部设有回转装置A-4，摆动 油缸A-3与钻架A-2的一端连接，推进油缸A-5的前端与钻架A-2的后端连接，升降臂A-6 与升降油缸A-7的一端连接，升降油缸A-7的另一端与回转台A-8连接，回转台A-8与回转 油缸连接A-9，机载单臂防突钻机1的后部设有定位销A-10、滑台A-11、收放油缸A-12。机 载单臂防突钻机1工作时通过升降油缸A-7、回转油缸A-9、摆动油缸A-3以及机器的移动， 可在上下25度、左右40度范围内定位钻孔，并能开动钻装锚机，增加拉拔力，拔出钻杆。支护架2采用主副架框架结构，位于机器前部，主架横梁G-7的两端分别与主架 左、右竖梁G-2、G-9的一端连接，主架左、右竖梁G-2、G-9下端分别通过左、右支撑G_4、G_8 与主机架D-1前下部相连，主架左、右竖梁G-2、G-9的中下部位与左、右支护油缸G-3、G-11 相连，左、右支护油缸G-3、G-11另一端与行走部侧面上左、右支撑板相连，副架左、右竖梁 G-UG-10的一端分别与主架横梁G-7两端相连，副架左、右竖梁G-1、G-10的中上部又分别 与副架横梁G-6两端相连，主架左、右竖梁G-2、G-9和副架左、右竖梁G-l、G-10均通过内 置油缸实现伸缩，副架左、右竖梁G-l、G-10和副架横梁横梁G-6上设有机载锚杆钻机联结 器G-5。通过支护油缸G-3、G-11和主架左、右竖梁G-2、G-9伸缩动作，可托起和压紧锚网 支护的金属网；当需要锚杆支护时，通过主架定位，主架横梁G-7抵紧巷道顶板，副架放置 于垂直面内，副架左、右竖梁G-l、G-10伸缩顶紧，实现机载锚杆钻机11定位钻孔并安装锚 杆。不支护时，支护架收回。机载锚杆钻机10主要有可伸缩钻架F-4、回转机构F-1、配流块F-2和推进油缸 F-3组成，可伸缩钻架F-4不伸缩部分与推进油缸F-3相联，可伸缩钻架F-4伸缩部分与回 转机构F-1和配流块F-2相联，而配流块F-2又分别与推进油缸F-3和回转机构F_1相联。 机载锚杆钻机11工作时与支护架2上的副架横梁G-6或副架左、右竖梁G-l、G-10上机载 锚杆钻机联结器G-5连接，并通过联结器的移动实现定位钻孔和安装锚杆。机载锚杆钻机 11不工作时，收放于支护架2左、右竖梁G-2、G-9的内侧。装载部3加刮板输送机8又称装运机构，其作用是将爆破下来的煤岩装运到钻装 锚机后部的转载设备上。装载部3位于机组的前端，通过一对销轴铰接于主机架D-1上，刮 板输送机8前端与主机架销轴D-4相联，后部通过托架D-5与主机架D-1相联。在铲板油缸 5作用下，装载部3可绕销轴上下转动。装载部3的前端设有前铲板B-2、主铲板B-5，两边 设有左、右铲板B-l、B-7，铲板驱动装置由两个液压马达及二个控制阀各自控制驱动三齿星 轮B-3、B-6，左、右铲板B-l、B-7经左、右星轮与星轮驱动装置B-8驱动连接，星轮驱动装置 B-8通过两个液压马达的输出轴驱动，设置在机尾架B-9上，机尾架B-9经机架B-10与主机 架连接，机架B-10的后部设有主动轮B-12、刮板链B-11、柱塞马达B-13、张紧装置B-14，刮 板输送机8前端通过销轴与铲板和主机架D-1相连，后部通过后托架D-5与主机架D-1相 联，刮板输送机8为双边链刮板式，采用两个液压马达直接驱动链轮运转，刮板链条的松紧采用丝杠加螺母的结构。行走部6由左、右两个结构相同，完全对称的行走机构组成，左、右行走机构通过 销轴与主机架D-1连接在一起，左、右行走机构为履带式行走机械结构，行走机构的前端设 有导向轮C-1，导向轮C-1上装有张紧装置C-2，行走架C-3位于行走机构左、右两侧，行走 架C-3上部设有托链轮C-5，下部设有支重轮C-4，支重形式采用滚动摩擦式，驱动轴C-8上 装有行走减速器C-9，液压马达C-10通过减速器C-9及驱动链轮C-7带动履带C-6。后支撑组7通过螺栓安装在主机架D-1后部，后支撑组7设有支撑架E-1，支撑架 E-1设有支撑E-2，支撑E-2的一端与支撑油缸E-3连接，左右支撑可绕铰点上下摆动，与装 载部同时向下运动时，可将整机抬起，后支撑组7后部设有与转载机连接的搭接座E-4，使 其与机器的相对位置得到固定，并使机器前进时可拖拽转载机。本机采用液压传动，其动力由一台55kW电机供给，通过传动箱驱动一台 CBZ2050/032型双联齿轮泵和一台CBZ2050/032/032型三联齿轮泵，分别向五个独立的液 压回路供油。系统工作介质为N68#抗磨液压油，系统工作压力14/16MPa。(1)装载回路/防突钻机回路动力为CBZ2050/032/032型三联齿轮泵的前泵，即50泵，油泵输出的油通过装载 机构换向阀组控制装载机构两台油马达NHM11-1200，调定压力为16MPa。装载机构换向阀组装在主操纵台右下侧，主要由一个手动换向阀4WMM16G-50/F、 分流集流阀FLJ和一个溢流阀DBDS20K10/200组成。当装载机构不工作，该回路的油通过二位三通转阀实现切换，通过小操纵台9上 防突钻机机构换向阀组控制一台油马达NHM2-280，调定压力为16MPa。(2)刮板输送机回路动力为CBZ2050/032型二联齿轮泵的前泵，即50泵，油泵输出的油通过刮板输送 机机构换向阀组控制两台油马达NHM6-400，调定压力为16MPa。刮板输送机机构换向阀组装在座位下，由一个手动换向阀4WMM16G-50/F和一个 溢流阀DBDS20K10/200组成。(3)行走回路/防突钻机推进油缸回路/锚杆钻机回路动力为CBZ2050/032/032型三联齿泵中的中泵，即032泵。输出的油通过行走马 达换向阀组控制左右行走机构的两台马达NHM6-750I分别动作，调定压力为16MPa。行走油马达换向阀组装在主操纵台下部，主要由两个手动换向阀4WMM16G-50、一 个分流阀FL-B20H-S和一个溢流阀DBDS20K10/20以组成。当行走机构不工作，该回路的油通过二位三通转阀实现切换，通过小操纵台9上 防突钻机推进油缸阀组控制钻机推进油缸，初定调定压力为16MPa。当防突钻机不工作，该回路油通过小操纵台9上锚杆钻机换向阀控制锚杆钻机工作。(4)转载机/锚杆钻机回路动力为CBZ2050/032双联齿轮泵的后泵即032泵，油泵输出的油通过转载换向阀 组控制转载机油马达BM-E400运转，调定压力为16MPa。当转载机不工作，该回路油通过小操纵台9上锚杆钻机换向阀控制钻机工作。当调动机器时，转载机不工作，该回路的油通过二位三通转阀与行走回路合流，实现快速调动。(5)液压缸/防突钻机推进油缸回路/锚杆钻机回路/支护回路动力为CBZ2052/032/032型三联齿轮泵的后泵即032泵，油泵输出的油通过操纵 台上的六联阀组ZL15E-0T 0T 0T 0T. 0T 04W控制铲板、支撑液压缸、摆动油缸、升降油 缸、回转油缸、收放油缸，调定压力为16MPa。铲板溢流阀调定压力18MPa。机载单臂防突钻机推进油缸功能通过操作台左侧的二位三通转阀实现油路切换； 通过小操纵台9上防突钻机推进机构换向阀控制钻机推进工作，通过小操纵台9上锚杆钻 机换向阀控制钻机工作，通过小操纵台9上支护架换向阀组控制支护架工作。同时具有机 械闭琐功能，也就是钻机工作时，其它油缸闭琐不动。在支撑液压缸回路里装设了一个闭锁阀SYS-B10H和一个定节流孔单向节流阀； 在铲板液压缸回路里装设了一个闭锁阀组SYS-L15H3-DBD和两个定节流孔单向节流阀。此 两组阀分别安装在后支撑组和操作台前部。升降油缸回路里装设了一个平衡阀FD16FB10/B30.22和一个单向节流阀。回转油 缸回路装设了两个闭锁阀组SYS-B10H8和一个单向节流阀。钻机收放油缸回路设有一个单 向节流阀。钻机摆动油缸回路设有一个SYS-B10H和一个单向节流阀。
权利要求
一种高突矿井煤巷快速掘进单臂防突钻装锚机，包括主机架组件、机载单臂防突钻机、装载部、刮板输送机、操纵台、行走部、后支撑组、机载锚杆钻机，所述主机架组件的前端下部装有装载部，中部装有刮板输送机，在其左、右侧下部分别装有行走部，后部装有后支撑组，上部装有机载单臂防突钻机，其特征在于所述主机架组件的前部设有支护架，机载锚杆钻机与支护架相连，支护架上配有2-4台机载锚杆钻机，所述操纵台分为主操纵台和小操纵台，小操纵台通过高压胶管与主操纵台相联。
2.根据权利要求1所述的高突矿井煤巷快速掘进单臂防突钻装锚机，其特征在于所述 支护架采用主副架框架结构，主架横梁的两端分别与主架左、右竖梁的一端连接，主架左、 右竖梁下端分别通过左、右支撑与主机架组件中的主机架相连，主架左、右竖梁的中下部位 与左、右支护油缸相连，左、右支护油缸另一端与行走部侧面上左、右支撑板相连，副架左、 右竖梁的一端分别与主架横梁两端相连，副架左、右竖梁的中上部又分别与副架横梁两端 相连，主架左、右竖梁和副架左、右竖梁均通过内置油缸实现伸缩，副架左、右竖梁和副架横 梁上设有机载锚杆钻机联结器。
3.根据权利要求1所述的高突矿井煤巷快速掘进单臂防突钻装锚机，其特征在于所述 机载锚杆钻机设有可伸缩钻架、回转机构、配流块和推进油缸，可伸缩钻架不伸缩部分与推 进油缸相联，可伸缩钻架伸缩部分与回转机构和配流块相联，而配流块又分别与推进油缸 和回转机构相联，可伸缩钻架的滑动连接部分采用方管结构形式。
全文摘要
一种高突矿井煤巷快速掘进单臂防突钻装锚机，主要由主机架组件、支护架、机载单臂防突钻机、机载锚杆钻机、装载部、泵站、行走部、刮板输送机、操纵台、启动器构成，所述支护架与主机架组件的前部相连，机载锚杆钻机与支护架相连，支护架上配有2-4台机载锚杆钻机，小操纵台通过高压胶管与主操纵台相联。本发明的优点是集装运、行走、钻放瓦斯、锚网支护等功能于一体，钻孔适应能力强，操作方便，安全高效，劳动强度小，能满足高突掘进工作面快速掘进工艺需要，有效解决高突矿井煤与瓦斯突出的问题，提高锚网支护效率。
文档编号E21C25/66GK101876246SQ20091003149
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月29日 优先权日2009年4月29日
发明者王彦武 申请人:泰州润达环保科技有限公司