一种快速掘进巷道的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种掘进巷道的方法及系统，尤其涉及一种快速掘进巷道的方法及系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着煤炭消费量快速增长，千万吨级矿井群不断地出现。在国家规划，大矿区、机械化、集约化生产模式的大背景下，煤矿综采设备在成套化、重型化、大型化、智能化、机电一体化方面取得了长足的发展。但是，随着综采工作面产能的提高，年消耗回采巷道数量大幅度增加，而掘进水平却得不到大幅度提高，采掘比例失调，安全问题突出，煤巷的快速掘进成为制约这些大型矿井高效集约化生产的共性关键问题。
[0003]目前，现有技术主要采用三种类型的机械化快速掘进作业工艺。第一种是采用悬臂式掘进机掘进，后配桥式胶带转载机及可伸缩胶带输送机，月平均掘进进尺300m左右。第二种是采用连续采煤机掘进，锚杆钻车支护，连续采煤机与锚杆钻车交叉作业，后配连续运输系统或运煤车、给料破碎机、铲车及胶带输送机，月平均掘进进尺1300m左右。第三种是采用掘锚机组，掘锚机组可掘锚平行作业，后配行走式破碎机、桥式转载机、刚性结构件及可伸缩胶带输送机，月平均掘进进尺550m左右。这三种机械化快速掘进作业工艺不能完全实现掘锚平行作业和连续运输，存在采掘速度慢、效率低、耗时长的弊端，从而严重制约大型矿井的高效集约化生产。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种快速掘进巷道的方法及系统，其能够实现掘锚平行作业和连续运输，提高采掘速度及效率，实现大型矿井的高效集约化生产。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:
[0006]—种快速掘进巷道的方法，包括如下步骤:
[0007]步骤a:沿着开采工作面的推进方向，全断面掘进机在巷道中掘进L米进行煤炭采掘，牵引式自适应皮带机跟随所述全断面掘进机行走L米；
[0008]步骤b:履带行走跨骑式锚杆钻机跟随所述全断面掘进机对巷道进行L米的锚杆支护，两臂锚杆钻车对巷道进行L米的补充锚杆支护；
[0009]步骤c:所述牵引式自适应皮带机将采掘的煤炭转载至履带式自移机尾，所述履带式自移机尾再将煤炭转载至迈步式自移机尾；
[0010]步骤d:所述迈步式自移机尾牵引可伸缩胶带机的储带，所述可伸缩胶带机将煤炭运输至运带式运输机，所述运带式运输机再将煤炭运输至煤仓；
[0011 ]步骤e:所述可伸缩胶带机的储带全部拉出后，恢复所述可伸缩胶带机的储带，待所述迈步式自移机尾移动到初始位置，重复步骤a-步骤e。
[0012]进一步地，所述全断面掘进机上设置有运输机，所述运输机将所述全断面掘进机采掘的煤炭转运到牵引式自适应皮带机的受料部中。
[0013]进一步地，所述牵引式自适应皮带机的受料部为履带行走式受料部，所述牵引式自适应皮带机的中部架为车轮行走式中部架。
[0014]进一步地，所述履带行走跨骑式锚杆钻机跨设在所述牵引式自适应皮带机的上方。
[0015]进一步地，所述履带行走跨骑式锚杆钻机对巷道的顶板和巷道的侧帮进行锚杆支护，所述两臂锚杆钻车对巷道的侧帮进行补充锚杆支护。
[0016]本发明还提供了一种快速掘进巷道的系统，以开采工作面为起始端，所述系统在巷道内依次设置有全断面掘进机、牵引式自适应皮带机、履带式自移机尾、迈步式自移机尾及可伸缩胶带机，其中，所述全断面掘进机和所述牵引式自适应皮带机之间还设置有履带行走跨骑式锚杆钻机，所述履带式自移机尾和所述迈步式自移机尾之间还设置有两臂锚杆钻车。
[0017]进一步地，所述全断面掘进机上设置有运输机，所述运输机将所述全断面掘进机采掘的煤炭转运到牵引式自适应皮带机的受料部中。
[0018]进一步地，所述牵引式自适应皮带机的受料部为履带行走式受料部，所述牵引式自适应皮带机的中部架为车轮行走式中部架。
[0019]进一步地，所述履带行走跨骑式锚杆钻机跨设在所述牵引式自适应皮带机的上方。
[0020]进一步地，所述履带行走跨骑式锚杆钻机对巷道的顶板和巷道的侧帮进行锚杆支护，所述两臂锚杆钻车对巷道的侧帮进行补充锚杆支护。
[0021]与现有技术相比，本发明使用全断面掘进机、履带行走跨骑式锚杆钻机、牵引式自适应皮带机、履带式自移机尾、两臂锚杆钻车、迈步式自移机尾及可伸缩胶带机对采掘巷道进行整体布置，实现了采掘、破碎、支护、转载及运输相结合的方式对巷道进行快速掘进，本发明的巷道掘进设备布置紧凑连续且稳定可靠，所述巷道掘进设备能够多级转运、连续输送，并且掘进和支护能够平行作业，互不影响，在保证开采安全的基础上，有效地提高了巷道的掘进速度，实现了大型矿井的高效集约化生产。
【附图说明】
[0022]图1是本发明一种优选的快速掘进巷道的方法的示意图；
[0023]图2是本发明一种优选的快速掘进巷道的系统的示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本发明的一个优选实施例进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0025]如图1所示，本发明提供的快速掘进巷道的方法包括如下步骤:
[0026]步骤a:沿着开采工作面的推进方向，全断面掘进机在巷道中掘进L米进行煤炭采掘，牵引式自适应皮带机跟随所述全断面掘进机行走L米。
[0027]作为本发明的一种优选方案，所述全断面掘进机上设置有运输机，截割煤炭时，所述全断面掘进机的截割机构连续运转，对巷道的煤炭一次采掘成型，完成落煤，然后将开采下来的煤炭装入所述运输机，所述运输机再将所述全断面掘进机采掘的煤炭转运到牵引式自适应皮带机的受料部中。当然，上述运输机的设置方式仅是本发明的一种优选方案，本领域技术人员还可以将所述运输机设置在便于连接掘进作业的其他位置，此处不再赘述。
[0028]本发明所提供的牵引式自适应皮带机的受料部优选地为履带行走式受料部，所述牵引式自适应皮带机的中部架优选地为车轮行走式中部架。本领域技术人员应该理解的是，上述牵引式自适应皮带机的受料部和中部架仅是本发明的一种优选方案，本发明还可以采用本领域技术人员所公知的适合快速掘进巷道的其他类型的受料部和中部架，并不局限于上述履带行走式受料部和车轮行走式中部架。
[0029]步骤b:履带行走跨骑式锚杆钻机跟随所述全断面掘进机对巷道进行L米的锚杆支护，两臂锚杆钻车对巷道进行L米的补充锚杆支护。
[0030]具体地，所述履带行走跨骑式锚杆钻机优选地对巷道的顶板和巷道的侧帮进行锚杆支护，所述两臂锚杆钻车优选地对巷道的侧帮进行补充锚杆支护。当然，本领域技术人员还可以根据巷道具体的掘进情况来调整所述履带行走跨骑式锚杆钻机和所述两臂锚杆钻车的支护方式。
[0031]本发明所提供的牵引式自适应皮带机优选地沿着巷道中心布置，并且所述履带行走跨骑式锚杆钻机优选地跨设在所述牵引式自适应皮带机的上方。当然，上述牵引式自适应皮带机及履带行走跨骑式锚杆钻机的设置方式仅是本发明的一种优选方案，本发明还可以采用本领域技术人员所公知的其他便于快速掘进巷道的设备布置方式。
[0032]步骤c:所述牵引式自适应皮带机将采掘的煤炭转载至履带式自移机尾，所述履带式自移机尾再将煤炭转载至迈步式自移机尾。
[0033]步骤d:所述迈步式自移机尾牵引可伸缩胶带机的储带，所述可伸缩胶带机将煤炭运输至运带式运输机，所述运带式运输机再将煤炭运输至煤仓。
[0034]步骤e:所述可伸缩胶带机的储带全部拉出后，恢复所述可伸缩胶带机的储带，待所述迈步式自移机尾移动到初始位置，重复步骤a-步骤e。
[0035]本发明所提供快速掘进巷道的方法的具体实施例如下:
[0036](1)设置设备安装准备区
[0037]按照高效快速掘进要求，确定掘进方向及设备布置方式，准备300米长(不含皮带机头段)的顶帮完好巷道，各设备按顺序开始组装。
[0038](2)布置安装设备
[0039 ]在快速掘进安装准备区顺序安装布置采掘、运输、支护设备:
[0040]全断面掘进机-牵引式自适应皮带机-履带行走跨骑式销杆钻机-履带式自移机尾-两臂锚杆钻车-迈步式自移机尾-可伸缩胶带机。
[0041 ] (3)布置通风系统
[0042]掘进工作面采用“长压短抽”通风方式，安装一台抽出式干式除尘风机配合压入式局部通风机供风同时降低工作面粉尘浓度。压入式局部通风机风机固定安设在回顺联巷口，紧贴巷道负帮。抽出式干式除尘风机安设在履带式机尾自移机尾后，随着掘进工作面推进每隔200m往如移。
[0043](4)按照采掘、运输、支护、通风设备的布置顺序，相应布置电缆、照明线路、液压管路、水路、风筒、相关配套设备、工具辅助材料及通讯设施。
[0044](5)全断面掘进机采掘、转运
[0045]沿着开采工作面的推进方向，全断面掘进机严格按照中线掘进，智能遥控操作，巷道一次采掘成型，完成落煤工序。全断面掘进机上装有输送机，截割时，截割机构连续运转，将煤装入中部输送机，输送机便将煤转运到等候在全断面掘进机后的牵引式自适应皮带机受料斗内。其中，采掘高度为6.0米，采掘高度为4.2米，采掘能力为2000t/h。
[0046](6)牵引式自适应皮带机破碎、运输
[0047]牵引式自适应皮带机的受料部为履带行走式，牵引式自适应皮带机的中部架为车轮行走式，沿巷道中心布置并在跨骑式锚杆钻车下方穿过，卸料部搭接于履带式自移机尾，具有受料、破碎、卸料、运输功能，可随全断面掘进机作业，煤炭经进料、破碎、卸料后转入履带式自移机尾转载。其中，破碎粒度< 300mm，破碎功率为55kW，破碎能力为1600t/h，输送能力为 1600t/h。
[0048](7)履带式自移机尾转载
[0049]履带式自移机尾承接牵