一种掘支锚联合机组水沟挖掘装置及方法与流程

本发明属于煤矿机械技术领域，特别是涉及一种掘支锚联合机组水沟挖掘装置及方法。

背景技术：

煤矿井下巷道受到地理环境的影响容易出现渗水现象，如果渗水量过多则会造成巷道大量积水，而大量的积水将影响到正常采煤作业，因此需要在巷道两侧开挖排水沟，以将积水从开采区排入采空区，以保证采煤作业的正常进行。

目前，排水沟主要通过人工方式进行开挖，而工人直接手持风镐或凿岩机完成排水沟的开挖，挖沟产生的废料也需要人力进行移除，不但导致工人的劳动强度大，而且挖沟效率低下，同时安全性也较低。另外，采用传统方式进行排水沟的开挖工作时，采煤作业只能临时暂停，从而降低了煤炭的开采效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种掘支锚联合机组水沟挖掘装置及方法，摒弃了人工开挖排水沟的方式，能够在掘支锚联合机组进行采煤作业的同时完成排水沟的自动开挖，挖沟产生的废料能够自动运离排水沟，大幅度降低了工人的劳动强度，有效提高了挖沟效率和作业安全性，同时也有效提高了煤炭的开采效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种掘支锚联合机组水沟挖掘装置，包括挖沟铲运机构及废料转运机构；所述挖沟铲运机构包括挖沟钻头、螺旋叶片轴、减速器、驱动电机、铲斗、螺旋叶片轴外筒体及排料斗；所述废料转运机构包括螺旋输送机及双节伸缩筒；所述螺旋叶片轴倾斜设置，所述挖沟钻头固连在螺旋叶片轴下端，螺旋叶片轴上端与减速器的动力输出端相连，减速器的动力输入端与驱动电机的电机轴相固连；所述螺旋叶片轴外筒体同轴套装在螺旋叶片轴外部，所述铲斗固定设置在螺旋叶片轴外筒体的下端筒口，所述排料斗固定设置在螺旋叶片轴外筒体的上端筒口；所述螺旋输送机水平设置，螺旋输送机的进料口朝上设置，所述排料斗位于螺旋输送机的进料口上方，排料斗通过一根转接弯管与螺旋输送机的进料口相连通；所述双节伸缩筒一端与螺旋输送机的出料口相连通，双节伸缩筒另一端与掘支锚联合机组铲运部运输机的运输仓相连通，且双节伸缩筒另一端的筒口内部加装有下斜式排料坡道。

所述铲斗的宽度小于挖沟钻头的外径。

所述的掘支锚联合机组水沟挖掘装置位于掘支锚联合机组的一侧或双侧，且每一侧的设置数量为一个或多个。

一种掘支锚联合机组水沟挖掘方法，采用了所述的掘支锚联合机组水沟挖掘装置，包括如下步骤：

步骤一：调整双节伸缩筒的长度，以对挖沟铲运机构及废料转运机构与掘支锚联合机组机体之间的距离进行调节，进而对排水沟的开挖位置进行调整；

步骤二：调整挖沟铲运机构的倾角，以对挖沟钻头的下探深度进行调节，进而对排水沟的开挖深度进行调整；

步骤三：启动驱动电机，依次带动螺旋叶片轴及挖沟钻头转动；

步骤四：控制掘支锚联合机组向前掘进，通过挖沟钻头在巷道底板上开挖出设定深度的排水沟；

步骤五：随着掘支锚联合机组不断向前掘进，排水沟中的废料将持续的被铲入铲斗中，而进入铲斗中的废料直接通过螺旋叶片轴的旋转运输作用提升至排料斗上，排料斗上的废料则在重力作用下直接通过转接弯管落入螺旋输送机的进料口中；

步骤六：启动螺旋输送机，落入螺旋输送机的进料口中废料被直接运送到双节伸缩筒中，进而通过下斜式排料坡道直接排入掘支锚联合机组铲运部运输机的运输仓内。

本发明的有益效果：

本发明的掘支锚联合机组水沟挖掘装置及方法，摒弃了人工开挖排水沟的方式，能够在掘支锚联合机组进行采煤作业的同时完成排水沟的自动开挖，挖沟产生的废料能够自动运离排水沟，大幅度降低了工人的劳动强度，有效提高了挖沟效率和作业安全性，同时也有效提高了煤炭的开采效率。

附图说明

图1为本发明的掘支锚联合机组水沟挖掘装置的结构示意图；

图2为本发明的挖沟铲运机构的结构示意图；

图3为本发明的废料转运机构的结构示意图；

图4为本发明与掘支锚联合机组铲运部运输机的运输仓(双侧安装)装配示意图；

图5为采用了本发明的掘支锚联合机组的结构示意图；

图中，1—挖沟铲运机构，2—废料转运机构，3—挖沟钻头，4—螺旋叶片轴，5—减速器，6—驱动电机，7—铲斗，8—螺旋叶片轴外筒体，9—排料斗，10—螺旋输送机，11—双节伸缩筒，12—螺旋输送机的进料口，13—掘支锚联合机组铲运部运输机的运输仓，14—下斜式排料坡道，15—转接弯管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～5所示，一种掘支锚联合机组水沟挖掘装置，包括挖沟铲运机构1及废料转运机构2；所述挖沟铲运机构1包括挖沟钻头3、螺旋叶片轴4、减速器5、驱动电机6、铲斗7、螺旋叶片轴外筒体8及排料斗9；所述废料转运机构2包括螺旋输送机10及双节伸缩筒11；所述螺旋叶片轴4倾斜设置，所述挖沟钻头3固连在螺旋叶片轴4下端，螺旋叶片轴4上端与减速器5的动力输出端相连，减速器5的动力输入端与驱动电机6的电机轴相固连；所述螺旋叶片轴外筒体8同轴套装在螺旋叶片轴4外部，所述铲斗7固定设置在螺旋叶片轴外筒体8的下端筒口，所述排料斗9固定设置在螺旋叶片轴外筒体8的上端筒口；所述螺旋输送机10水平设置，螺旋输送机10的进料口12朝上设置，所述排料斗9位于螺旋输送机10的进料口12上方，排料斗9通过一根转接弯管15与螺旋输送机10的进料口12相连通；所述双节伸缩筒11一端与螺旋输送机10的出料口相连通，双节伸缩筒11另一端与掘支锚联合机组铲运部运输机的运输仓13相连通，且双节伸缩筒11另一端的筒口内部加装有下斜式排料坡道14。

所述铲斗7的宽度小于挖沟钻头3的外径。在排水沟开挖过程中，可以保证铲斗7完全探入排水沟中，并充分将排水沟中的废料铲入铲斗7中。

所述的掘支锚联合机组水沟挖掘装置位于掘支锚联合机组的一侧或双侧，且每一侧的设置数量为一个或多个。

一种掘支锚联合机组水沟挖掘方法，采用了所述的掘支锚联合机组水沟挖掘装置，包括如下步骤：

步骤一：调整双节伸缩筒11的长度，以对挖沟铲运机构1及废料转运机构2与掘支锚联合机组机体之间的距离进行调节，进而对排水沟的开挖位置进行调整；

步骤二：调整挖沟铲运机构1的倾角，以对挖沟钻头3的下探深度进行调节，进而对排水沟的开挖深度进行调整；

步骤三：启动驱动电机6，依次带动螺旋叶片轴4及挖沟钻头3转动；

步骤四：控制掘支锚联合机组向前掘进，通过挖沟钻头3在巷道底板上开挖出设定深度的排水沟；

步骤五：随着掘支锚联合机组不断向前掘进，排水沟中的废料将持续的被铲入铲斗7中，而进入铲斗7中的废料直接通过螺旋叶片轴4的旋转运输作用提升至排料斗9上，排料斗9上的废料则在重力作用下直接通过转接弯管15落入螺旋输送机10的进料口12中；

步骤六：启动螺旋输送机10，落入螺旋输送机10的进料口12中废料被直接运送到双节伸缩筒11中，进而通过下斜式排料坡道14直接排入掘支锚联合机组铲运部运输机的运输仓13内。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。