专利名称：可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤矿井下掘进设备，适用于大、中、小型煤矿，是连采、连掘、综掘施工 各种巷道所需的顶帮锚杆锚索施工机械。
背景技术：
目前，各类煤矿巷道掘进的主要方式为连采、连掘、综掘，支护方式均为锚杆、锚 索、托梁、锚网组合支护，对于顶锚杆锚索施工采用单体钻机或履带式可升降顶帮锚杆锚 索施工钻机，如中国专利号为200720102731. 2公开的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻 机，有两个钻机装置，一个超前支护，履带式行走机构，超前支护；行走机构由液压马达驱 动，在行走机构的机架上安装钻机平台；钻机平台的下方履带行走部分的前部装有一个推 煤铲板；平台的最前端装有一个液压油缸式的超前支护，超前支护的一侧装有一台用于顶 帮锚杆锚索的施工的液压钻机；顶帮锚杆锚索施工液压钻机采用双立柱，左右移动部分的 滑道装在双立柱上，液压钻机向左或右旋转30度；用于帮锚杆锚索的施工的液压钻机装于 钻机平台中部一侧，或偏左侧，或偏右侧，液压钻机向左或向右旋转90度，在钻机平台上设 有前后布置的滑道，液压钻机的立柱坐落在滑道上，并由装在钻机平台上的油缸推动钻机 整体前后移动。对于帮锚杆锚索施工采用手持式风钻，这种锚杆锚索施工方法存在以下问题1、巷道掘进断面小掘进断面一般在15M2左右，巷道高度超过2米时，必须搭脚手 架才能进行顶帮锚杆锚索施工。2、非机械化作业，采用连采、连掘工艺的矿井顶锚杆锚索施工已基本实现了机械 化，采用综掘工艺的矿井顶锚杆锚索施工仍为单体钻机人工作业，而帮锚杆锚索施工所有 掘进工艺均采用手持式风钻施工，打眼的推力来源于人的臂膀和手臂，职工劳动强度大。由 于帮锚杆锚索施工主要依靠人力，帮锚杆锚索的施工质量不能从根本上得到保证。3、施工速度慢，施工断面超过2米时搭建和拆除脚手架需要大量的时间。4、效率低由于打眼数量多，施工人员也多，造成作业效率低。5、安全系数低施工人员在高空交错作业，作业安全环境差。对于履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机存在的不足和问题如下1、须两台履带式可升降顶帮锚杆锚索钻机成套使用，即使用的是用于帮锚杆锚索 的施工的液压钻机装于钻机平台左、右一侧的各一台，两台液压钻机的旋转方向不同的。在 巷道掘进时两台履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机前后依次排放在巷道的两侧进行施 工。2、进退机时间长，辅助工作量大。由于掘进施工时，需两台钻机依次开进或退出掘 进工作面，再加上电缆的拖移，时间长，辅助工作量大。3、对复杂地质条件适应性差。遇断层、高瓦 斯区、高含水区等复杂地质条件，该钻 车不能完成瓦斯预测孔、瓦斯排放孔、地质探测孔、震动炮眼的施工。4、顶帮锚杆锚索的施工达不到零滞后，对巷帮的控制不利。
5、顶帮锚杆锚索施工的工作量不匹配，顶钻的工作量大，帮钻的工作量小，影响支 护时间，造成人员窝工。6、施工人员在高空交错作业，作业安全环境差。7、用人多，两台钻车需配备人员8个。
发明内容
本发明的目的就是解决上述煤矿井下掘进巷道顶帮锚杆锚索施工存在的问题，提 供一种减小施工人员劳动强度和减少施工人员，提高掘进速度和作业效率，创造安全作业 环境，并具有自行移动、可升降、顶帮锚杆锚索同时施工、具备超高巷道支护等功能，采用全 液压系统传动，防爆性能和安全性能好的可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车。为了实现上述目的本发明的技术方案是可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车，包括履带行走部分1、机体平台2、基座3、钻 臂部分4、液压钻机装置5、操作系统6、泵站部分7和电动机8 ；所述的液压钻机装置装于钻 臂部分的顶端；所述操作系统、泵站部分和电动机等安装在机体平台上后部；其特征是该 施工钻车有三套独立的钻臂部分和液压钻机装置，分别在基座上以左、中、右布置，并安装 在基座上，基座固定安装在机体平台上。所述的基座的底部并排布置有四个固定套筒307，固定套筒固定安装在机体平台 上，所述的固定套筒内插装有四根无缝方钢，左侧两根方钢301、303，右侧两根方钢302、 304，四根方钢在套筒内可自由滑动，在所述的固定套筒上固定着钻臂部分4的中间钻臂底 座403;其中在所述的方钢301、302内与固定套筒之间装有向左、向右推动方钢的两个推 拉油缸305、306 ；所述的左侧两根方钢301、303在固定套筒的左侧相连，并在左侧两根方钢 301、303上方固定有钻臂部分的左侧钻臂底座401 ；而所述的右侧两根方钢302、304在固定 套筒的右侧相连，并右侧两根方钢302、304的上方固定有钻臂部分的右侧钻臂底座402。本发明提供的可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车与现有履带式可升降顶帮锚杆 锚索施工钻机技术相比，具有突出的实质性特点和显著技术进步是1、可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车两侧的钻臂可分别整体向外平行移动800mm 的距离，机组整体更稳定，适应巷道宽度大，适应范围更广，更安全。2、可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车三台钻臂可同时施工，大大缩短了作业时 间，提高了支护效率。3、可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车钻机旋转采用两台180°摆动油缸控制，可 实现前后、左右180°旋转，比履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机使用旋转齿轮控制钻机 摆动更加安全、灵活、可靠。4、可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车可以利用机械臂垂直于工作面迎头进行打 目艮，实现瓦斯预测孔、瓦斯排放孔、地质探测孔的机械化施工，有效地减少了辅助工作量、辅 助工作时间和辅助工作人员。5、可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车采用单机三臂支护工艺，一条巷道只需配备 1台钻车，比履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的配备减少了一台，有效地减少了支护过 程中的进退机时间和检修过程中的检修工作量，降低了机电检修成本。6、可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车支 护过程中定岗人员为4人，比履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的定岗人员8人减少了一半，达到减人增效，高产高效的目的。7、顶帮锚杆锚索可以同时施工，顶帮锚杆锚索可以达到零滞后，对软煤层掘进非 常有利，可以有效地控制片帮，防止顶板事故的发生，安全系数高。 8、非常适用于综掘单巷掘进。单巷掘进时，可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车停 放在巷道的一侧，原则是不影响综掘机割煤；综掘机割煤后，退综掘机至永久支护下，可移 动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车进入空顶下进行支护。9、可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车的采用，可以改变现有连采、连掘双巷或三 巷掘进工艺，由连采机或大功率掘进机和锚杆机的对倒作业场地改为交替进退机作业，减 少了影响时间，提高了掘进速度。10、环保效果好。液压锚杆钻车采用湿式打眼，可有效降低粉尘对职工的危害，同 时远距离操作钻车，能够使职工避开打眼淋水，有效的改善职工作业环境，减少矽肺病和风 湿病的发生，保护职工的身心健康。总之，本发明的可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车提高了煤矿井下掘进技术水 平，尤其是为实现大中小型煤矿连采、连掘、综掘的顶帮锚杆锚索施工机械化，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，同时极大地提高资源回 收率，用最小投入可取得较大的产出，全面的、系统的、彻底的解决了现有掘进支护装备存 在的严重问题。
图1是可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车的主视图；图2是可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车的俯视图；图3是可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车基座的主视图；图4是可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车基座的俯视图；图5是钻臂部分结构示意图；图6是液压钻机装置的主视图；图7是液压钻机装置的俯视图。
具体实施例方式以下结合附图进行详细说明图1、图2所示，本发明的可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车。它包括履带行走部 分1、机体平台2、基座3、钻臂部分4和液压钻机装置5、操作系统6、泵站部分7和电动机 8。该施工钻车有三套独立的钻臂部分和液压钻机装置，分别在基座3上以左、中、右布置， 并安装在基座3上，基座3固定安装在机体平台2上；所述液压钻机装置装于钻臂部分的顶 端。所述操作系统、泵站部分和电动机等安装在机体平台2上后部。图3、图4所示，基座的底部并排布置有四个固定套筒307，固定套筒固定安装在机 体平台上，所述的固定套筒内插装有四根无缝方钢，左侧两根方钢301、303，右侧两根方钢 302,304,四根方钢在套筒内可自由滑动，在所述的固定套筒上固定着钻臂部分4的中间钻 臂底座403 ；其中在所述的方钢301、302内与固定套筒之间装有向左、向右推动方钢的两 个推拉油缸305、306 ；所述的左侧两根方钢301、303在固定套筒的左侧相连，并在左侧两根方钢301、303上方固定有钻臂部分的左侧钻臂底座401 ；而所述的右侧两根方钢302、304在固定套筒的右侧相连，并右侧两根方钢302、304的上方固定有钻臂部分的右侧钻臂底座 402。方钢在推拉油缸的推动下可带动左侧与右侧钻臂底座向外滑动800mm。图5所示，每套钻臂部分包括钻臂底座40、钻臂座41、钻臂上连杆42、钻臂下连杆 43、钻臂升降油缸44、钻臂摆动油缸45 ；所述钻臂座由轴装于钻臂底座上；所述钻臂上连杆 和钻臂下连杆的下端铰接在钻臂座上；所述钻臂升降油缸装于钻臂座与钻臂上连杆或钻臂 下连杆上；所述的钻臂摆动油缸装于钻臂底座与钻臂座上；液压钻机装置铰接在钻臂上连 杆或钻臂下连杆的上端。该液压钻机装置的上升与下降由钻臂升降油缸完成，该液压钻机装置、钻臂上连 杆和钻臂下连杆的左右摆动由钻臂摆动油缸完成。如图6和图7所示，该施工钻车上的液压钻机装置有液压钻机501与回转机座； 所述的回转机座包括机座502、180°左右旋转油缸503与左右旋转油缸的滑动连接板504、 180°上方旋转油缸505与上方旋转油缸的连接板506、钻机伸出油缸507 ；所述的机座中插 装着左右旋转油缸滑动连接板，机座与滑动连接板之间安装着钻机伸出油缸，所述的左右 旋转油缸固定装在缸体滑动连接板上，左右旋转油缸的活塞连接在上方旋转油缸的连接板 上，上方旋转油缸的缸体固定在上方旋转油缸连接板上，上方旋转油缸的活塞与液压钻机 连接；左右旋转油缸与上方旋转油缸的轴线相互垂直。液压钻机部分可以使钻头实现向前 方移动，向左或右方、及上方转动。该液压钻机可以实现向前方、左或右方、上方的转动，液压钻机向左或右方、上方 的转动由180°左右旋转油缸503和180°上方旋转油缸505完成，液压钻机向前方的伸出 由钻机伸出油缸507完成，可将液压钻机整体向前推移600mm。可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车中履带行走部分、液压操作系统、钻臂部分和 液压钻机装置等各部分都是使用现有技术，如履带行走部分是采用工程机械的履带行走 部分，钻臂部分和液压钻机装置也是现有技术。本发明主要对该施工钻车液压钻机装置布 置和临时支护装置进行了改进，布置上做了优化组合和集成。本发明的可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车部分改进为(1)、可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车三台钻臂可同时施工，大大缩短了作业时 间，提高了支护效率。(2)可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车两侧的钻臂底座安装在抽屉式基座上，可 分别整体向外平行移动800mm的距离，机组整体更稳定，适应巷道宽度大，适应范围更广， 更安全。(3)、顶帮锚杆锚索的施工的液压钻机可完成前方、左或右方、上方三个方位的施工。
权利要求
一种可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车，包括履带行走部分(1)、机体平台(2)、基座(3)、钻臂部分(4)、液压钻机装置(5)、操作系统(6)、泵站部分(7)和电动机(8)；所述的液压钻机装置装于钻臂部分的顶端；所述操作系统、泵站部分和电动机等安装在机体平台上后部；其特征是该施工钻车有三套钻臂部分和液压钻机装置，分别在基座上以左、中、右布置，并安装在基座上，基座固定安装在机体平台上。
2.根据权利要求1所述的可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车，其特征是所述的基座 的底部并排布置有四个固定套筒(307)，固定套筒固定安装在机体平台上，所述的固定套筒 内插装有四根无缝方钢，左侧两根方钢(301)、(303)，右侧两根方钢(302)、(304)，四根方 钢在套筒内可自由滑动，在所述的固定套筒上固定着钻臂部分的中间钻臂底座(403)；其 中在所述的方钢(301)、(302)内与固定套筒之间装有向左、向右推动方钢的两个推拉油 缸(305)、(306)；所述的左侧两根方钢在固定套筒的左侧相连，并在左侧两根方钢上方固 定有钻臂部分的左侧钻臂底座(401)；而所述的右侧两根方钢、在固定套筒的右侧相连，并 右侧两根方钢的上方固定有钻臂部分的右侧钻臂底座(402)。
全文摘要
本发明的可移动三臂顶帮锚杆锚索施工钻车，包括履带行走部分、机体平台、基座、钻臂部分、液压钻机装置、操作系统、泵站部分和电动机；所述的液压钻机装置装于钻臂部分的顶端；所述操作系统、泵站部分和电动机等安装在机体平台上后部；其特征是该施工钻车有三套独立的钻臂部分和液压钻机装置，分别在基座上以左、中、右布置，并安装在基座上，基座固定安装在机体平台上，左侧与右侧钻臂和液压钻机装置能够向外滑动。该机可减小施工人员劳动强度和减少施工人员，提高了掘进速度和作业效率，创造安全作业环境，并具有自行移动、可升降、双平台、顶帮锚杆锚索同时施工、具备超高巷道支护等功能。
文档编号E21D20/00GK101845952SQ201010170138
公开日2010年9月29日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者闫振东 申请人:闫振东