本发明涉及一种用于煤矿综采作业面为抽放瓦斯所开采解放层的专用设备，特别是一种综采作业面机炮联采装置，适于在整个作业面都是岩石条件下，满足对作业面煤（岩）壁进行快速钻孔，进而放震动、松散炮，辅助采煤机实施割岩石的高要求。属于岩巷综采机械、钻车技术领域。
背景技术：
目前，在煤矿生产中，断层是影响综采作业面推进度的重要因素，尤其是地质条件复杂、断层多的矿区。在抽放瓦斯所开采的解放层整个作业面都是岩石的条件下，快速钻孔放震动、松散炮，辅助采煤机实施割岩石成为过硬岩（f=7-10）最有效的手段，这就对煤矿综采作业面硬岩钻孔设备提出了更高的要求。
煤矿井下综采作业面的钻孔作业，传统方式是依靠人工手持气动凿岩钻机进行炮眼的打钻。工人在钻孔过程中，需要靠双手去推举并握紧钻机，并且要反复的搬运钻机设备在刮板运输机上行走，工人的劳动强度极大，存在安全隐患，且推举高度受限；虽然可以通过加长钻杆的方式进行操作，但其钻杆的摆动量增加，造成钻孔位置的不准确，导致松散煤岩大小不一影响煤岩的运输，降低了作业效率，安全系数也会降低；通常情况下，钻孔速度为平均2m深孔用时为8-10min，作业效率低，钻机耗气量（能）大；单台设备必须两个人同时操作实施钻孔，且钻机噪音在130db以上，噪音、粉尘很大，严重损害了工人的身心健康，气动凿岩机已不能满足综采作业面过次坚石打炮眼孔的需要。
针对上述煤矿井下作业面的钻孔作业过程中存在的不足，已有代替传统作业方式的机械化钻机装置面世，如公告号为cn205532282u的“一种具有伸缩平台的可移动升降式液压钻机”，公开的技术方案中包括机架、设置在机架上的液压钻机以及驱动机架行走的履带，液压钻机通过一旋转底盘可转动设置在机架上，通过旋转圆盘的旋转，液压钻机可实现多角度的钻孔，其机架沿行走方向的两侧分别设置有与机架平行并用于调整液压钻机作业高度的升降架，机架底部贴设有与升降架垂直的导向筒，升降架通过其侧壁的连接柱可滑动插设在导向筒内，连接柱与升降架相互垂直并与升降架为一体结构，导向筒内设置有用于驱动连接柱在导向筒内滑动的伸缩油缸，其液压柱的伸缩可将导向筒内的连接柱推出或拉进，实现升降架在机架两侧的伸展或收缩。该装置在作业过程中能实现沿综掘作业面巷道的自动移动功能，但其移动平台是基于履带为基础在巷道底板上行走，操作繁琐，组装麻烦，外形尺寸庞大，受结构限制只能在固定点实施打孔作业，不能实现钻机在整个综采作业面内的任意孔位、角度使用，无法保证松散煤岩的均匀性。另外，升降式液压钻机机构采用液压油缸与摆臂杆和力臂杆的组合形式实现上下升降，容易影响升降作业的稳定性。
为此，本申请人的主管单位曾设计出了公告号为cn204609762u的“悬轨式凿岩钻机”，其技术要点是：凿岩装置采用直交轴回转机构与设置有竖向调整液压缸、举升液压缸和横向调整液压缸的凿岩装置控制臂进行支撑的连接结构，并通过机体上部的从动行走轮和驱动轮沿巷道顶部的行走轨道移动，利用从动行走轮悬挂在行走轨道上的液压泵站连接在机体后部。由于凿岩装置控制臂由长耳板、带有前连接座的伸缩臂、控制臂伸缩液压缸、带有后连接座的控制臂伸缩套等件构成，所以只有通过竖向调整液压缸的伸缩带动直交轴回转机构绕伸缩臂前端的铰接轴转动，才能使凿岩装置升降到需要的作业位置；利用凿岩装置控制臂的举升液压缸伸缩，来带动凿岩装置控制臂绕连接头的铰接轴转动，调整凿岩装置的作业位置在竖向的升降。尽管其结构紧凑，占用空间小，沿巷道顶部的行走轨道移动稳定安全可靠，但是，在实际应用中发现还存在一些有待克服的问题。例如凿岩装置控制臂为伸缩式悬臂单支撑结构，受力不容易均衡，凿岩装置作业时在竖向的升降定位操作比较麻烦，并且较难保持稳定。这不仅会影响钻孔放炮作业的质量，而且降低综采作业面的生产效率。该钻机的移动轨道为沿巷道顶部的行走轨道移动，用于综掘作业面炮掘巷道打炮眼作业。因其主要以摩擦轮在轨道内靠摩擦力驱动设备移动方向受到限制，在轨道上无法随意拆卸，故不能根据实际需要随时快速装卸与移动设备，综采作业面钻机无法适应刮板运输机角度的变化，作业面推进方向也不能随综采设备角度变化而变化。
公开号为cn102182397a的“一种多角度煤岩钻机”，所记载的钻机主要由水平导轨、升降导轨、底座、钻杆和马达组成，水平导轨通过设置在升降导轨上的滑套与升降导轨连接，在滑套上对称设有两个与水平导轨连接的斜伸缩支撑臂，在水平导轨两端设有垂直向下的下伸缩支撑臂，钻杆驱动座设置在水平导轨的轨道槽内，在水平导轨的轨道槽内还设有推进油缸。该钻机主要用于矿井巷道内使用，由于也是在轨道上不能随意移动，所以移动方向也受限，并且钻机水平导轨无法与煤（岩）壁紧密配合，联合应用受到制约。
在发达国家，综采作业面钻孔作业早已实现了手工打孔向全面机械化打孔过渡；在我国，虽然液压钻机也在迅速发展，各式各样的液压钻机纷纷涌现，但现有的液压钻机存在钻臂不够灵活，作业范围小，钻机及附属机构尺寸较大、移动受外部条件制约，自动化程度低，作业效率低等缺陷，因此需要对钻机装置进一步的改进，来提高钻孔质量、精度和效率。
因此，为适应综采作业面钻孔作业的需求，有必要研究出一种能够满足对综采作业面实现机、炮联合回采要求的设备。联合回采即机炮联采方式，一般是指煤矿综合机械化采煤作业面，以采煤机、刮板输送机以及液压支架的三机配套使用，构成采煤作业面的联采形式。当煤矿生产过程中，在过岩石断层或岩石作业面，尤其是岩石硬度超过普世系数6时，采煤机无法割透岩石的情况下，有必要在作业面内进行岩壁打眼钻孔的施工，进而放炮松动岩石，就是以“炮采”来配合采煤机等作业。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种综采作业面机炮联采装置，解决了现有凿岩装置存在的受结构限制联合作业时容易受力不均、影响运行的稳定性，不能适应矿井机、炮联合回采要求等问题。其设计合理，结构紧凑，受力均衡，装卸操作方便、快捷，移动灵活、定位精确，作业稳定，可以安全可靠地配合巷道断面钻孔放炮作业，能够适应机炮联采作业的快速装卸与移动的要求，显著提高综采作业面的生产效率和作业质量。
本发明所采用的技术方案是：该综采作业面机炮联采装置包括支撑平台，组装在支撑平台上的由联动调整机构支撑的凿岩装置，与支撑平台铰接的液压支柱，以及固定在支撑平台上的带制动器马达和液压控制装置，其技术要点是：所述支撑平台一侧通过u型支撑滑靴组装在刮板运输机槽帮上，另一侧通过旋转滑道卡卡接在刮板运输机的销轨上，带制动器马达驱动的行走轮与销轨相啮合，通过行走轮在销轨上行走，带动支撑平台沿刮板运输机的销轨和槽帮的长度方向移动；支撑凿岩装置的联动调整机构包括利用上、下旋转轴和上、下转轴将上、下连杆分别与连接盘、支撑立架相铰接组成的联动式双支撑臂，以及角度调整液压缸和举升液压缸；角度调整液压缸的顶端铰接在固定于转接板的支座上，底端铰接在固定于连接盘的支座上，转接板的一端与凿岩装置的托板固定在一起，转接板的另一端通过铰接轴与连接盘铰接，角度调整液压缸的伸缩驱动凿岩装置绕铰接轴在限定的钻孔范围内上、下摆动；举升液压缸底端铰接在支撑平台上，顶端与联动式双支撑臂相铰接，举升液压缸的伸缩驱动联动式双支撑臂的上、下连杆联动的同时，带动连接盘绕铰接轴相对转接板转动，实现凿岩装置的竖向升降。
所述凿岩装置包括机架，固定在机架上的托板和端板，滑道、沿滑道移动的扶杆座、带铰接动轴的驱动链条和固定有钻机的滑板，铰接在机架上的推进液压缸和补偿液压缸。
所述补偿液压缸前端铰接在机架的扶杆座上，后端铰接在机架的托板上，通过补偿液压缸驱动扶杆座沿滑道移动，实现稳定钻机作业的作用；推进液压缸后端固定在机架的端板上，前端通过铰接动轴与驱动链条的一端铰接，放置在机架长条形空腔内的驱动链条的另一端与滑板连接，通过推进液压缸带动驱动链条使固定有钻机的滑板沿滑道移动，实现钻孔推进作业。
所述液压支柱作业时支撑在液压支架的顶梁腹板下，液压支柱分别利用活动销轴和固定销轴竖直固定在支撑平台上，作业完成后，液压支柱离开液压支架的顶梁腹板，此时拔掉活动销轴，将液压支柱绕固定销轴中心旋转平放在支撑平台上。
所述液压控制装置通过固定销、连接销将操纵板和支撑座与支撑平台连接，作业完成后，拆卸连接销使液压控制装置绕固定销转动，实现液压控制装置放倒在支撑平台上。
卡接在刮板运输机销轨上的所述旋转滑道卡通过固定销、连接销连接在支撑平台的底部，配合支撑平台底部的组装在刮板运输机槽帮上的u型支撑滑靴，起到防偏载作用，作业完成后，拆卸连接销，将旋转滑道卡绕固定销中心旋转至水平位置，即解除对刮板运输机销轨的卡接。
组成联动式双支撑臂的所述支撑立架通过固定轴、连接轴与支撑平台连接，作业完成后，拆卸连接轴使支撑立架绕固定轴转动，实现支撑立架放倒在支撑平台上。
本发明的有益效果是：由于本发明是在公告号为cn204609762u的“悬轨式凿岩钻机”的基本结构基础上改进的，所以很容易实现。该装置的支撑平台通过u型支撑滑靴和旋转滑道卡分别组装在刮板运输机的槽帮和销轨上，通过带制动器马达驱动的行走轮在相啮合的销轨上行走，带动支撑平台沿刮板运输机的长度方向移动。与现有沿巷道顶部的行走轨道移动的设备相比，利用带制动器马达具有的行车制动和驻车制动功能，可在作业面内任意点驻车实施钻孔作业，并且能够随综采作业面的刮板运输机角度变化而变化，且沿作业面推进方向亦可随综采设备角度变化而变化；
由于凿岩装置在竖向的升降，是采用支撑结构独特的联动调整机构，以联动式双支撑臂替代了原凿岩装置控制臂为伸缩式悬臂单支撑结构，同时配合角度调整液压缸的伸缩驱动凿岩装置绕铰接轴在限定的钻孔范围内上、下摆动，举升液压缸的伸缩驱动双支撑臂的上、下连杆联动的同时，带动连接盘绕铰接轴相对转接板转动，实现凿岩装置平稳的竖向升降，所以其设计合理，结构紧凑，受力均衡。正因为采用上述联动调整机构支撑的凿岩装置，使凿岩装置可以沿整个作业面煤（岩）壁上的任意孔位、角度都能灵活精确定位，从而保证“炮采”，即打眼放炮松散煤岩的均匀性，作业平稳，可以安全可靠地配合巷道断面钻孔放炮作业，能够适应机炮联采作业的快速装卸与移动的要求，显著提高综采作业面的生产效率和作业质量。
液压支柱支撑至液压支架的顶梁腹板下，可以稳定整个设备，通过设置旋转滑道卡使设备具有防偏载功能；u型支撑滑靴、旋转滑道卡、液压支柱、液压控制装置的组装结构均可快速拆卸，通过铰接位置的变换实现设备结构的变形、缩小，因此，其装卸操作方便、快捷，移动灵活。凿岩装置作业时，设备底部空间较大，不影响回采煤炭（岩）的运输。凿岩装置作业完成后，可以由设置在综采液压支架的升降液压缸、移动液压缸及附属设备等，将变形、缩小的设备移动至作业面综采液压支架前方，不影响采煤机作业和其它设备、人员作业的展开，本发明可在综采作业面狭窄的空间内实现移动和各种动作，且设置专用工具进行安装和拆卸，方便快捷。
因此，本发明解决了现有凿岩装置存在的受结构限制联合作业时容易受力不均、影响运行的稳定性，不能适应矿井机、炮联合回采要求等问题。
附图说明
图1是本发明的一种具体结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的侧视图；
图4是图1的p向视图；
图5是图1中凿岩装置的一种具体结构示意图；
图6是图5的俯视图；
图7是图1沿a-a线的剖视图；
图8是图1沿b-b线的剖视图；
图9是图2沿c-c线剖视图；
图10是图2沿d-d线的剖视图；
图11是本发明作业完成折叠后移动状态示意图。
图中序号说明：1角度调整液压缸、2转接板、3连接盘、4凿岩装置、5上连杆、6液压支柱、7操纵板、8液压控制装置、9支撑座、10支撑平台、11旋转滑道卡、12连接销、13固定销、14支撑立架、15u型支撑滑靴、16举升液压缸、17下连杆、18销轨、19带制动器马达、20行走轮、21推进液压缸、22钻机、23托板、24动轴、25扶杆座、26补偿液压缸、27驱动链条、28销轴、29滑板、30上转轴、31下转轴、32固定轴、33活动销轴、34固定销轴、35紧固螺栓、36铰接轴、37上旋转轴、38下旋转轴、39钢丝绳、40前部定滑轮、41移动液压缸、42固定销轴、43后部定滑轮、44拉移钩销轴、45升降液压缸。
具体实施方式
根据图1～11详细说明本发明的具体结构。该综采作业面机炮联采装置包括支撑平台10，组装在支撑平台10上的由联动调整机构支撑的凿岩装置4，与支撑平台10铰接的液压支柱6，以及固定在支撑平台10上的带制动器马达19和液压控制装置8等零部件。其中支撑平台10一侧通过u型支撑滑靴15组装在刮板运输机槽帮（图中未示出）上，另一侧通过旋转滑道卡11卡接在刮板运输机的销轨18上。带制动器马达19驱动的行走轮20与销轨18相啮合，通过行走轮20在销轨18上行走，带动支撑平台10沿刮板运输机的销轨18和槽帮的长度方向移动。支撑凿岩装置4的联动调整机构包括：利用上、下旋转轴37、38和上、下转轴30、31将上、下连杆5、17分别与连接盘3、支撑立架14相铰接组成的联动式双支撑臂，以及角度调整液压缸1和举升液压缸16等件。角度调整液压缸1的顶端铰接在固定于转接板2的支座上，角度调整液压缸1的底端铰接在固定于连接盘3的支座上。转接板2的一端与凿岩装置4的托板23固定在一起，转接板2的另一端通过铰接轴36与连接盘3铰接。角度调整液压缸1的伸缩驱动凿岩装置4绕铰接轴36在限定的钻孔范围内上、下摆动。通过角度调整液压缸1的伸缩，使摆动的托板23带动凿岩装置4，以铰接轴36为旋转中心，实现水平方向上、下摆动的夹角约为20°的钻孔位置角度变化。举升液压缸14底端铰接在支撑平台10上，举升液压缸16顶端与联动式双支撑臂相铰接。举升液压缸16的伸缩驱动联动式双支撑臂的上、下连杆5、17联动的同时，带动连接盘3绕铰接轴36相对转接板2转动，实现凿岩装置4的竖直方向的升降，竖直方向钻孔作业范围较大。
凿岩装置4包括机架，固定在机架上的托板23和端板，滑道、沿滑道移动的扶杆座40、带铰接动轴24的驱动链条27和固定有钻机22的滑板29，铰接在机架上的推进液压缸21和补偿液压缸26等件。补偿液压缸26前端铰接在机架的扶杆座25上，补偿液压缸26后端铰接在机架的托板23上，通过补偿液压缸26驱动扶杆座25沿滑道移动，实现补偿功能，稳定钻机22作业的作用。推进液压缸21后端固定在机架的端板上，推进液压缸21前端通过铰接动轴24与驱动链条27的一端铰接，放置在机架长条形空腔内的驱动链条27的另一端与滑板29连接，通过推进液压缸21带动驱动链条27使固定有钻机22的滑板29沿滑道移动，实现钻机22推进作业。
液压控制装置8通过固定销、连接销将操纵板7和支撑座9与支撑平台10连接，作业完成后，拆卸连接销使液压控制装置8绕固定销转动，实现液压控制装置8放倒在支撑平台10上。通过液压控制装置8控制各液压缸的伸缩动作。为确保设备作业时的稳定性，液压支柱6作业时支撑在作业面液压支架的顶梁腹板下，液压支柱6分别利用活动销轴33和固定销轴34固定在支撑平台10上。当正常作业时，液压支柱6竖直在支撑平台10上，当作业完成后，液压支柱6离开液压支架的顶梁腹板，需要移动设备时，拔掉活动销轴33，将液压支柱6绕固定销轴34中心旋转平放在支撑平台10上。卡接在刮板运输机销轨18上的旋转滑道卡11通过固定销13、连接销12连接在支撑平台10的底部，配合支撑平台10底部的组装在刮板运输机槽帮上的u型支撑滑靴15，起到防偏载作用，作业完成后，拆卸连接销12，将旋转滑道卡11绕固定销13中心旋转至水平位置，即解除对刮板运输机销轨的卡接。组成联动式双支撑臂的支撑立架14通过固定轴32、连接轴与支撑平台连接，作业完成后，拆卸连接轴使支撑立架绕固定轴32转动，实现支撑立架14放倒在支撑平台10上。
凿岩装置4作业完成后，将液压支柱6、旋转滑道卡11、u型支撑滑靴15、液压控制装置8均可绕固定销轴中心旋转变形，使设备整体结构尺寸变小、外形收缩后，用钢丝绳39固定，通过升降液压缸45将收缩后的设备抬离刮板运输机至支架下方合理位置，升降液压缸45前部通过拉移钩销轴44与钢丝绳39固定，后部与液压支架的掩护梁铰接，通过升降液压缸45的伸缩驱动钢丝绳39带动收缩后的设备经前部定滑轮40和后部定滑轮43实现升降运动。移动液压缸41的后端通过固定销轴42与液压支架的顶梁腹板相连，前端带动前部定滑轮40可实现设备在水平方向的运动，可将收缩后的设备移动至作业面综采液压支架前方，不影响采煤机作业和其它设备、人员作业的展开。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程。
正常作业时，该装置沿综采作业面刮板运输机槽帮上面自动移动，带制动器马达19驱动行走轮20啮合在销轨18上行走，移动至作业位置，升起液压支柱6至液压支架的顶梁腹板下，稳定设备。举升液压缸16驱动联动式双支撑臂沿竖直方向升降，凿岩装置4的补偿液压缸21控制水平方向的动作位置，角度调整液压缸1以铰接轴36为中心摆动凿岩装置4进行上、下偏转动作，通过上述操作将凿岩装置4移动至钻孔位置并精确定位后，操作凿岩装置4上部的推进液压缸21，驱动钻机22进行钻孔作业。
钻孔作业完成后，将液压支柱6、旋转滑道卡11、u型支撑滑靴15、液压控制装置8均可绕固定销轴中心旋转变形，如图11所示。收缩后的设备结构尺寸为最小，然后由移动液压缸41和升降液压缸45配合，将其移动至作业面综采液压支架前方。
在定位操作、钻孔作业和设备撤出作业面过程中，操作人员通过操作液压控制装置8实现所有液压缸的举升动作。
随着综采作业面回采的推进，重复以上设备移动，经过钻孔作业位置的初步调整、精确定位、设备撤出等步骤，对岩石条件下的作业面采壁进行快速钻孔进而放震动、松散炮，辅助采煤机实施割岩石等凿岩作业，有效提高综采作业面回采作业的效率。