专利名称：掘、护、锚平行作业系统与施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种巷道掘、支、锚设备技术领域，其可实现煤矿巷道施工中掘进、临时支护、永久支护、通风、运输等平行作业，特别是涉及掘、护、锚平行作业系统与施工工艺。
背景技术：
随着采煤技术迅速发展，煤炭开采逐步的生产实现机械化、自动化，多年来国内外的实践经验表明，煤巷围岩锚固支护具有显著的优越性。在巷道掘进施工过程中，机械化掘进的效率较高，巷道的支护速度却远远滞后于掘进速度，“掘、支、锚”间的非平行作业模式， 导致掘进机机真正的进尺时间只占总时间的20% -30%，“掘、支、锚”间的速度不匹配问题已经成为制约煤矿安全、高效生产的一大难题。因此急需一套机械化程度高掘、支、锚一体化平行作业系统。公告号为CN1201344032Y，授权公告日为2009年11月11日的使用新型专利“掘护锚一体化成套设备”，该专利方案提出了一种用于掘护锚成套设备，但锚杆台车是在空顶下作业，无法预防顶板来压等自然灾害，增加了永久支护的危险性。且该成套设备中迈步自移支架，在推移过程中无法满足巷道转弯处、上下山处的要求。鉴于以上发明的缺陷，为了实现掘支锚的平行作业，增强设备复杂围岩支护工作的适应性。并保证锚杆作业的施工的准确性，设计出具有实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，针对现有的问题，提出掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，该系统实现掘、支、锚实现了平行作业。该系统打破了现有平行作业机械的局限性，能够适应复杂围岩的地质条件。本发明的主要目的还在于，提供掘、支、锚一体化平行作业系统与工艺，该系统实现了平行作业，降低了工人的劳动强度，结构紧凑，适应性强，可根据不同围岩情况、巷道断面形状、锚杆支护布置图来设计支锚系统，系统可根据巷道围岩情况、锚杆支护布置情况针对设计。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，包括掘进机、随车配套支锚机、组合滑道、送风筒和第二运输机组成。其中，掘进机可在龙门式随车配套支锚机的框架结构内行走，完成断面截害I]。随车配套支锚机可以完成临时支护和永久支护，随车配套支锚机在组合滑道上行走。送风筒布置在随车配套支锚机后方，悬吊在顶板上。第二运输机通过回转台铰接在掘进机的后部，与掘进机第一运输机搭接。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，其中所述的随车配套支锚机，由前、后滑移支架组成，通过一字固定板和推移油缸连接，一字固定板，保证了主体框架的平直推移行走，四个推移油缸分别安装在前、后滑移支架主体框架间的四个角上。调节前、后滑移支架上的顶支护油缸、侧支护油缸的伸长量实现顶支护板、侧支护板与掘进机截割巷道断面形状契合，实现临时支护。在平直巷道内，前滑移支架顶、侧支护油缸升起，后滑移支架顶、 侧支护油缸下落，缩短油缸推移使后滑移支架向前，前滑移支架的顶、侧支护油缸下降，后滑移支架顶、侧支护油缸上升与顶板顶死，推移油缸伸长将前滑移支架向前推移。前滑移支架也可采用“擦顶”方式移架。在巷道拐弯处，通过左右推移油缸伸缩量的差值，实现转弯。 在上下山大角度拐点处，此时应卸下一字固定板和顶部的一组推移油缸。将前滑移支架的顶、侧支护油缸下落，通过液压缸的拖拉使前滑移支架行进。锚杆机组通常布置在后滑移支架的主体框架上实现永久支护。适用于底板为平面，顶板和两帮均为规则面的一切形式的支护。主要靠液压提供动力，也包括其他动力所完成的一切相似动作形式。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，其中所述的组合滑道，由若干段滑道板组成，用于随车配套支锚机的行走，增大滑撬与底板的接触面积，有效防止下陷。在系统通过后，后面的滑道板可以拆下，用于巷道前方的铺设，实现循环铺设。掘支锚一体化平行作业系统的工艺的施工步骤为(1)供电顺序随车配套支锚机、第二运输机、掘进机；(2)掘进机开至巷道断面前方，截割巷道断面，通过前铲板、星轮、将落煤输送至第二运输机上；(3)随车配套支锚机对巷道临时支护，锚杆机组提供永久支护或部分永久支护；(4)割出空顶距后，将前护板升起，掘进机停止截割，工人进入前护板临时支护的区域，平整、清理底板上煤块，铺设滑道板；(5)掘进机要在滑移支架的永久支护完成后，完成移架工作后方可继续截割；(6)移架完成后，将随车支锚机后方的滑道板卸下，供下一次铺设用；(7)断电顺序掘进机、第二运输机、随车配套支锚机。注要根据巷道围岩情况选择移架方式。若巷道围岩情况较不好，可在后滑移支架的永久支护完成后，在后滑移支架完成永久支护后，降低前滑移支架的顶、侧支护油缸内压力，采用擦顶的方式推移前滑移支架行走，推移完成后前架的顶、侧支护油缸内增压，后架的顶、侧支护油缸缩回，通过推移油缸拖拉后滑移支架行走，完成一个步距的移架。若巷道围岩情况较好、不易破碎，在后滑移支架完成永久支护后，可将前滑移支架的顶、侧支护油缸下降，推移油缸伸长将前滑移支架向前推移，前滑移支架顶、侧支护油缸升起，后滑移支架顶、侧支护油缸下落，缩短油缸推移使后滑移支架向前。本发明掘、护、锚平行作业系统与施工工艺与现有技术相比，具有下列优点与有益效果(1)本发明针对现有的技术问题，提出了掘支锚一体化设备与工艺，实现了平行作业，灵活性强，在保证施工质量的前提下提高了成巷速率，降低了工人的劳动强度；(2)本发明的随车配套支锚机，结构紧凑，可用于除底板锚固外的一切锚杆支护布置形式；(3)本发明中的随车配套支锚机滑撬下陷时，可通过前后支架的稳定支撑自救；(4)本发明的滑道可以适应底板软及不平整带来的限制，便于支架的推移行走；
图1是本发明掘、支、锚平行作业系统的结构2是本发明随车配套支锚机的示意结构3是本发明掘进机拖拉油缸的示意结构中1 掘进机2 随车配套支锚机3:送风筒4:第二运输机5:回转台6:组合滑道7 前护板8 顶支护板9 顶支护油缸10 推移油缸11 一字固定板12 侧支护板13 侧支护油缸14 主体框架15 弹性网16 顶板锚杆机组17 帮锚杆机组18 稳定支撑19 油缸20 滑撬21 掘进机托拉油缸
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的掘、护、锚平行作业系统与施工工艺的具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。如图1所示的本发明掘支锚一体化系统的结构图，包括掘进机1、随车配套支锚机 2、送风筒3、第二运输机组成4、组合滑道6。掘进机1可在龙门式随车配套支锚机2的框架内行走，随车配套支锚机2在组合滑道6上推移行走。送风筒3悬吊在顶板上，布置在随车支锚机2的后方。第二运输机4铰接在掘进机1的回转台5上。如图2所示为本发明的随车配套支锚机的示意结构图，由前、后滑移支架组成，通过一字固定板11和布置在主体框架四个角上的推移油缸10连接。调节前、后滑移支架上的顶支护油缸9、侧支护油缸13的伸长量实现顶支护板8、侧支护板12与掘进机1截割巷道断面形状契合，实现临时支护。锚杆机组通常布置在后滑移支架的主体框架14上实现永久支护。适用于底板为平面，顶板和两帮均为规则面的一切形式的支护。顶支护板8、侧支护板12均分为左右两部分，之间通过弹性网15柔性连接在一起，解决了因断面形状改变引起顶支护板8、侧支护板12的临时支护面积无法改变而影响临时支护的矛盾。如图3所示为本发明的掘进机拖拉油缸示意结构图，两端分别连接掘进机1机身和随车配套支锚机2的前滑移支架。如上所述是本发明的基本构思。但是，在本发明的技术领域内，只要具备最基本的CN 102536229 A知识，可以对本发明的其他可操作的实施例进行改进。在本发明中对实质性技术方案提出了专利保护请求，其保护范围应包括具有上述技术特点的一切变化方式。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，其特征在于该系统包括有掘进机(1)、随车配套支锚机( 、送风筒( 、第二运输机(4)、组合滑道(6)，随车配套支锚机( 为龙门式框架结构，完成巷道的临时支护和永久支护，掘进机(1)在随车配套支锚机(2)龙门式框架内行走，随车配套支锚机( 在组合滑道(6)上推移行走，送风筒C3)悬吊在巷道顶板上，安装在随车配套支锚机( 后部，第二运输机(4)通过回转台( 铰接在掘进机后部。
2.根据权利要求1所述的掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，其特征在于其中所述的掘进机(1)为部分断面掘进机，第二运输机(4)铰接在回转台( 上实现与掘进机(1)第一运输机二者的搭接。
3.根据权利要求1所述的掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，其特征在于其中所述的随车配套支锚机O)，由前、后滑移支架组成，通过一字固定板(11)和推移油缸(10)连接。 调节前、后滑移支架上的顶支护油缸(9)、侧支护油缸(13)的伸长量实现顶支护板(8)、 侧支护板(12)与掘进机截割巷道断面形状契合，实现临时支护。顶支护板(8)、侧支护板 (12)均分为两部分，之间通过弹性网(1 柔性连接在一起，解决了因断面形状改变引起顶、侧支护板的临时支护面积无法改变而影响临时支护的矛盾。锚杆机组分为顶板锚杆机组(16)、帮锚杆机组(17)安装在后滑移支架的主体框架(14)上，实现永久支护。在巷道内的上下山拐点处，可拆下一字固定板(11)和顶部两个推移油缸(10)，配合掘进机托拉油缸 (21)，实现行走。稳定支撑(18)在在支护时下落，稳定临时支护，在滑撬00)陷入底板时， 可以通过油缸(19)动作，脱离危险。前滑移支架的前护板(7)可阻挡掘进机在截割过程中破落煤块向内侧崩溅，也可用于扩大前滑移支架的顶支护板(8)的临时支护范围。
4.根据权利要求1所述的掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，其特征在于其中所述的组合滑道(6)，由若干段滑道板组成，用于随车配套支锚机O)的推移行走，其通过后，后面的滑道板可以拆卸下，用于巷道前方的铺设。增大了滑撬00)与底板的接触面积，防止滑撬OO)陷入底板。
5.根据权利要求1所述的掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，其特征在于其中所述的送风筒(3)，悬挂在顶板的锚杆或锚索上，其出风口由正压风筒引致随车配套支锚机(2)后方。
全文摘要
本发明涉及煤矿巷道采掘领域，掘、护、锚平行作业系统与施工工艺，该系统由掘进机、随车配套支锚机、组合滑道、送风筒、第二运输机组成，可实现巷道在采掘过程中的掘进、临时支护、永久支护、通风、运输等工序的平行作业，全面提高煤矿巷道综掘工作面的施工效率，解决了现有技术中“掘、支、锚”速度不匹配等问题。本发明主要应用于巷道掘进施工，提出一种高效的施工工艺，将施工机具和施工工序合理配置，在保证施工质量的前提下提高了成巷速度。
文档编号E21D23/16GK102536229SQ201210007569
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者吴淼, 李睿, 杨泽生, 杨阳 申请人:中国矿业大学(北京)