一种井下帮锚索钻机平台的制作方法

本发明涉及煤巷支护技术领域，尤其涉及一种井下帮锚索钻机平台。

背景技术：

煤矿掘进过程中，通常在顶部打锚杆和锚索，在两帮打锚杆，目的在于支护顶板和两帮以进行岩土锚固。其基本原理就是在煤矿巷道掘进后，向围岩中钻孔，然后将锚杆或锚索安设在钻孔内，以对巷道围岩进行加固，从而维持巷道的稳定性。锚杆锚索的使用可以增强巷道围岩对外荷的抗力，使巷道围岩能有效地承受拉力和剪力，从而有效防止巷道塌陷。

锚杆钻机是实现锚杆支护和锚固技术的重要机械设备，随着锚杆支护技术的快速发展，用于煤矿掘进的锚杆钻机也得到了较快发展，尤其是气动锚杆钻机在巷道支护方面得到了更为普遍的应用。气动锚杆钻机是以压气为动力，其工作原理是：先将钻机接上压缩空气，并打开马达气阀，压缩空气通过马达控制阀和配气轴输送至气马达，马达旋转并通过齿轮箱中的齿轮将转速和扭矩传递给输出轴，输出轴带动钻杆及钻头旋转切削岩石。

气动锚杆钻机按用途分为以下两大类：

(1)气动帮锚杆钻机：主要用于巷道帮部的钻孔和锚杆(索)安装，又分为手持式和气腿式两种；手持式气动锚杆钻机主要由减速箱、水控制阀、马达、马达控制阀和扶手等组成，使用时双手握住钻机扶手，钻孔的切削推力来自使用者两臂所提供的推力，该类型锚杆钻机体积小、重量轻，在岩石硬度较低的巷道中普遍采用，例如mqs40型手持式气动帮锚杆钻机；气腿式气动帮锚杆钻机是将马达安装在气动支腿上进行操作，支腿能起到支撑和推进的作用，降低了使用者的劳动强度。

(2)气动顶板锚杆钻机：主要用来钻巷道顶板孔及锚杆、锚索的安装，主要包括钻机本体和与钻机本体相连的气腿；钻机本体由驱动机构、推进机构和控制机构组成；驱动机构主要由马达和减速箱等构成，用于完成钻机的旋转切削运动；推进机构主要由多级伸缩式气缸组成，为钻机切削推进提供主要动力，与马达旋转扭矩共同作用来切削破碎岩石；控制机构主要由阀体和把手组成，用来控制马达旋转及气腿的伸出。

目前的煤矿帮锚索施工，井下一般采用手持式气动帮锚杆钻机，该类型钻机普遍应用于岩石硬度较低的巷道，但对于岩石硬度较高的巷道，该类型钻机往往钻机推力不够，且采用人工推动锚杆对搅拌剂进行搅拌，搅拌速度慢，因而还存在帮锚索锚固剂搅拌不充分的问题，最终导致帮锚索锚固力不够，影响巷道的支护效果。

相较于气动帮锚杆钻机，气动顶板锚杆钻机(例如mqt130型气腿式锚杆钻机)的转矩特性更好、钻机推力更大、破岩性能更强、效率更高，但该类型钻机主要应用于巷道顶锚杆和顶锚索的施工，由于施工角度问题，不能施工帮锚索，因而限制了其在帮锚索施工中的应用。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

鉴于上述气动顶板锚杆钻机的应用限制，本发明要解决的技术问题是提供一种能够与气动顶板锚杆钻机相配合的井下帮锚索钻机平台，以使气动顶板锚杆钻机能够有效应用于煤矿帮锚索的施工。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种井下帮锚索钻机平台。其包括自前端至后端顺次连接的导向机架(用于该平台移动或行走时的导向)、平台主体和用于卡设气腿末端的挡板，所述导向机架设有供钻机的锚杆水平通过的凹槽，所述平台主体顶端滑动连接有用于水平放置钻机本体的钻机本体固定机构，所述凹槽与钻机本体固定机构同轴设置。

说明：本发明所述的气动顶板锚杆钻机为本领域内常规的气动顶板锚杆钻机，该钻机包括本发明所述的钻机本体和与该钻机本体连接的气腿，其连接方式为本领域内常规的连接方式；该钻机尤指上述的mqt130型气腿式锚杆钻机。

另外，本发明所述的前端和后端，分别指气动顶板锚杆钻机水平放置时钻头先端和钻机本体末端所指的方向。

进一步地，所述导向机架底部设有导向轮；

优选的，所述导向轮的底端与平台主体的底端处于同一平面；

优选的，所述凹槽的径向截面尺寸小于钻机本体的径向截面尺寸(即直径)。

进一步地，所述凹槽自前端至后端开设在所述导向机架上。所述导向机架优选为正方形框架，所述正方形框架后端与平台主体固定连接。

进一步地，所述导向轮为两个，且均通过一根连接杆与所述导向机架连接。

进一步地，所述平台主体自前端至后端的轴向两侧各设有一条滑轨，所述钻机本体固定机构包括用于水平放置钻机本体的钻机支撑架和两个均与所述钻机支撑架连接的滑块，两个所述滑块分别与两条所述滑轨滑动配合。

进一步地，所述平台主体包括平台支架，所述平台支架底面的四个角各设有一根支架腿，所述钻机支撑架中部轴向内凹成与钻机本体体形相匹配的第一弧形凹槽，以使钻机本体恰好设置在所述第一弧形凹槽内，相应地，所述平台支架中部轴向内凹成与钻机支撑架体形相匹配的第二弧形凹槽。所述平台支架优选为长方体状。

优选的，所述滑轨设置于所述平台支架的顶部。

进一步地，所述挡板面向钻机本体的末端，且开设有用以卡设所述气腿末端的卡槽，通过所述卡槽将气腿末端固定。

进一步地，所述挡板通过后支撑杆固定连接于所述平台主体的后端。

进一步地，所述后支撑杆为两个，使用时两个所述后支撑杆均为一端与所述平台主体相抵，另一端与所述钻机平台所在地面相抵。

进一步地，所述挡板后端设有两个把手，两个所述把手分别穿过所述挡板的两侧与平台主体固定连接。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明的井下帮锚索钻机平台整体水平放置，其设置的平台主体实现了对钻机本体的水平放置，由此在该平台的支撑下，气动顶板锚杆钻机(例如mqt130型气腿式锚杆钻机)就可以进行水平施工钻孔，因此钻机就由原来的只能进行顶锚杆(索)施工，改变为可进行帮锚杆(索)施工，进而就可以利用气动顶板锚杆钻机更好的钻孔性能和更大推力，有效解决高硬度岩石巷道中帮锚索施工困难的问题。

2、本发明的钻机本体固定机构与平台主体滑动连接，滑块与滑轨的配合更便于钻机通过气腿快速移动钻机本体的位置，因此当采用锚杆对搅拌剂进行搅拌时，钻机本体的快速移动使得锚杆对搅拌剂的搅拌速度更快，从而使得搅拌剂能够得到更及时和充分地搅拌，有效解决了帮锚索锚固剂的搅拌难题。

3、本发明的导向机架用于该平台移动或行走时的导向，导向轮的设置使得该钻机平台可以便携地移动，再加上平台后端把手的配合，解决了气动顶板锚杆钻机体积重量大不便于移动的问题，移动的便捷性扩大了钻机的应用范围。

附图说明

图1为本发明实施例所述井下帮锚索钻机平台的结构示意图；

图2为本发明实施例所述井下帮锚索钻机平台的侧视图；

图3为本发明实施例所说钻机本体固定机构的结构示意图；

其中，1、导向机架；2、凹槽；3、导向轮；4、连接杆；5、滑轨；6、钻机支撑架；7、滑块；8、第一弧形凹槽；10、平台支架；11、支架腿；12、第二弧形凹槽；13、挡板；14、卡槽；15、后支撑杆；16、把手。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“顶端”、“底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1～3所示，本实施例提供了一种井下帮锚索钻机平台。所述井下帮锚索钻机平台整体水平放置，其包括自前端至后端顺次连接的导向机架1(用于该平台移动或行走时的导向)、平台主体和用于卡设气腿末端的挡板13，所述导向机架1设有供钻机的锚杆水平通过的凹槽2，所述平台主体顶端滑动连接有用于水平放置钻机本体的钻机本体固定机构，所述凹槽2与钻机本体固定机构同轴设置。

说明：本实施例所述的气动顶板锚杆钻机为本领域内常规的气动顶板锚杆钻机，该钻机包括本实施例所述的钻机本体和与该钻机本体连接的气腿，其连接方式为本领域内常规的连接方式；该钻机尤指上述的mqt130型气腿式锚杆钻机。本实施例所述的前端和后端，分别指气动顶板锚杆钻机水平放置时钻头先端和钻机本体末端所指的方向。

所述导向机架1底部轴向两侧各设有一个导向轮3，两个所述导向轮3均通过一根连接杆4与所述导向机架1连接；所述导向轮3的底端与平台主体的底端处于同一平面；本实施例中，所述导向机架1为正方形框架，所述正方形框架后端与平台主体固定连接，所述凹槽2自前端至后端开设在所述正方形框架上；所述凹槽2的径向截面尺寸小于钻机本体的径向截面尺寸(即直径)，以免钻机本体过度延伸至导向机架1内。

所述平台主体的顶部自前端至后端的轴向两侧各设有一条滑轨5，所述钻机本体固定机构包括用于水平放置钻机本体的钻机支撑架6和两个均与所述钻机支撑架6连接的滑块7，两个所述滑块7分别与两条所述滑轨5滑动配合；所述平台主体包括长方体状的平台支架10，所述平台支架10的前端与导向机架1的后端固定连接，所述平台支架10底面的四个角各设有一根支架腿11，所述平台支架10中部轴向内凹成与钻机本体体形相匹配的弧形凹槽12，以使钻机本体恰好设置在所述弧形凹槽12内。所述平台主体包括长方体状的平台支架10，所述平台支架10底面的四个角各设有一根支架腿11，所述钻机支撑架6中部轴向内凹成与钻机本体体形相匹配的第一弧形凹槽8，以使钻机本体恰好设置在所述第一弧形凹槽8内，相应地，所述平台支架10中部轴向内凹成与钻机支撑架6体形相匹配的第二弧形凹槽12。

所述挡板13呈方形，面向钻机本体的末端，且开设有用以卡设气腿末端的卡槽14，通过所述卡槽14将气腿末端固定；所述挡板13通过两个分别设置于其后端两侧的后支撑杆15固定连接于所述平台支架10的后端；使用时，两个所述后支撑杆15均为一端与所述平台主体相抵，另一端与所述钻机平台所在地面相抵。

本实施例的井下帮锚索钻机平台，所述气腿支撑机构后端设有两个把手16，两个所述把手16分别穿过所述挡板的两侧与平台支架10固定连接。

工作时，将气动顶板锚杆钻机的钻机本体水平放置于钻机支撑架上，将锚杆先端水平穿过导向机架上的凹槽，将气腿卡设于挡板的开槽内，然后抬起把手将平台主体抬离地面，移动导向轮将整套设备移动至施工位置，然后通过支架腿将平台支架固定于施工位置；接着即可利用气腿的伸缩带动钻机本体进行巷道帮部的钻孔操作，钻孔之后即可进行锚索的安装和锚固剂的搅拌工作。

综上所述，本实施例的井下帮锚索钻机平台，能够架设mqt130型等气动顶板锚杆钻机，钻机扭矩大，提供足够的钻机推力，钻孔效率高；锚杆对搅拌剂的搅拌速度更快，解决了帮锚索锚固剂的搅拌难题；同时钻机能够水平施工钻孔，方便井下帮锚索的施工，提升了帮锚索的支护效果。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。