巷道连续掘进系统的制作方法

文档序号:15408698发布日期:2018-09-11 20:30阅读:144来源:国知局

本实用新型涉及矿山机械领域,尤其涉及一种巷道连续掘进系统。



背景技术:

目前煤矿巷道掘进普遍使用综掘机及掘锚护一体机,综掘机负责巷道断面截割成型和截割后的物料运输。掘锚护一体机是在综掘机的基础上加装临时支护装置和锚杆机,解决巷道迎头顶板临时支护和锚网固定作业。另外较为前沿的是将综掘机上临时支护改为步进式超前支护系统,解决大范围、大面积支护,综掘机在步进式支架掩护下独立工作。还有一种是单独的锚支护形式,解决锚固锚网时的顶板整体支护。

但是,目前煤矿巷道掘进普遍使用综掘机及掘锚护一体机掘进,在实际作业中存在效率低的问题,所有的快速掘进设计都是立足于在现有的综掘机上加装辅助装置和设施,设想使综掘机一机多能,实践中造成在巷道掘进迎头作业空间受限,截割、支护和锚固交叉作业影响,不能连续掘进的问题。

中国实用新型专利申请-CN1987046A,公开一种支护型连续掘进机,由改进后掘进机和液压支架组成。该设备是将综掘机的履带替换为液压支架,综掘机的其他部件均保留,整台设备占用空间大,缺少锚杆机支护的空间,不能做到锚杆机支护与掘进同时作业,影响掘进效率。

中国实用新型专利-CN205677650U,公开了一种支架自移式连续掘进机,包括截割滚筒、前支架、后支架和架间推移千斤顶。该设备的截割滚筒安装在前支架上,并且随前支架一起前移,因此截割滚筒的灵活性较差,并且对前支架的要求比较高,需要前支架与顶板强力支撑。另外,锚杆机安装在后支架的尾端,前支架到后支架之间的空间中缺少锚杆的及时支护,增加对了对前支架和后支架的要求。

因此,有必要设计一种能实现连续掘进,掘运支锚同时作业,及时支护的巷道连续掘进系统。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种能实现连续掘进,掘运支锚同时作业,及时支护的巷道连续掘进系统。

本实用新型提供一种巷道连续掘进系统,包括截割组件、支护支架组件、锚杆机组件和运输转运机组件;

所述截割组件被所述支护支架组件向前推动并用于截割煤壁,所述截割组件与所述运输转运机组件连接将截割后的煤块通过所述运输转运机组件运走;

所述支护支架组件包括前架、后架和前架推移油缸,所述前架推移油缸向前伸出推动所述前架前移,所述前架推移油缸缩回拉动所述后架前移;

所述锚杆机组件安装在所述支护支架组件的内部空间中用于支护顶板和侧帮;

所述运输转运机组件沿所述支护支架组件的底部安装。

进一步地,巷道连续掘进系统还包括底座,所述截割组件通过底座与所述后架连接,所述底座与所述后架之间安装有截割推移油缸。

进一步地,所述截割组件包括截割头本体、筒体、后座、电机、减速器、俯仰千斤顶、左右摇摆千斤顶和回转盘,所述截割头本体安装在所述筒体的前方,所述电机和所述减速器安装在所述筒体内,所述俯仰千斤顶、所述左右摇摆千斤顶和所述回转盘安装在所述后座内,所述后座与所述底座连接。

进一步地,所述后座的下方还安装有朝向所述截割头本体延伸的承接板和转运轮,所述承接板用于承接所述截割头本体截割下的煤块,所述转运轮用于将所述承接板上的煤块转运到所述运输转运机组件上。

进一步地,所述底座与所述运输转运机组件之间安装有转运机拉移油缸,所述底座架设在所述运输转运机组件上方。

进一步地,所述前架包括前滑靴、前立柱、前顶梁和前伸梁,所述前伸梁与所述前顶梁连接并且沿巷道的长度方向布置,所述前伸梁与所述前顶梁之间安装有伸缩油缸,所述前立柱连接所述前顶梁和所述前滑靴并且沿所述巷道的竖直方向布置,所述前滑靴沿所述巷道的长度方向布置;

所述后架包括后滑靴、后立柱和后顶梁,所述后顶梁沿所述巷道的长度方向布置,所述后立柱连接所述后顶梁和所述后滑靴并且沿所述巷道的竖直方向布置,所述后滑靴沿所述巷道的长度方向布置;

所述前滑靴与所述后滑靴通过所述前架推移油缸连接。

进一步地,所述前顶梁与所述后顶梁之间通过除尘装置连接,所述前伸梁、所述前顶梁和所述后顶梁为空心管件,所述前伸梁、所述前顶梁、所述除尘装置和所述后顶梁形成内部贯通的除尘单元。

进一步地,所述除尘装置包括可伸缩的软管,所述软管连通所述前顶梁和所述后顶梁。

进一步地,所述前伸梁上安装有摄像头。

进一步地,所述锚杆机组件包括帮部支护锚杆机和顶部支护锚杆机。

进一步地,所述前架与所述顶板接触,所述后架用于支撑所述顶板。

进一步地,所述前架的顶部铺网。

进一步地,所述巷道连续掘进系统还包括远程集控站和远程动力站,所述远程集控站用于远程控制所述截割组件、所述支护支架组件、所述锚杆机组件和所述运输转运机组件的作业,所述远程动力站为所述巷道连续掘进系统供电和供液。

采用上述技术方案后,具有如下有益效果:

本实用新型随着截割组件向前截割煤壁后,紧跟着移动支护支架组件用于支护顶板,紧随着锚杆机组件支护顶板和侧帮。支护时间短,能够实现连续掘进,随掘随支,提高了工作效率。

附图说明

参见附图,本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解:这些附图仅仅用于说明的目的,而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中:

图1是本实用新型一实施例中巷道连续掘进系统的结构示意图;

图2是本实用新型一实施例中支护支架组件的结构示意图。

附图标记对照表:

1-截割组件 2-支护支架组件 3-锚杆机组件

4-运输转运机组件 5-底座 6-远程集控站

11-截割头本体 12-筒体 13-后座

14-承接板 15-转运轮 21-前架

22-后架 23-前架推移油缸 24-除尘装置

31-帮部支护锚杆机 32-顶部支护锚杆机 51-截割推移油缸

53-转运机拉移油缸 211-前滑靴 212-前立柱

213-前顶梁 214-前伸梁 215-伸缩油缸

221-后滑靴 222-后立柱 223-后顶梁

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

容易理解,根据本实用新型的技术方案,在不变更本实用新型实质精神下,本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明,而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以,也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

本实用新型中的“前”、“后”是沿巷道的长度方向,“前”为图1中的左侧,“后”为图1中的右侧。“竖直方向”为图1中的上下方向。

本实施例中,如图1所示,巷道连续掘进系统,包括截割组件1、支护支架组件2、锚杆机组件3和运输转运机组件4;

截割组件1被支护支架组件2向前推动并用于截割煤壁,截割组件1与运输转运机组件2连接将截割后的煤块通过运输转运机组件4运走;

支护支架组件2包括前架21、后架22和前架推移油缸23,前架推移油缸23向前伸出推动前架21前移,前架推移油缸23缩回拉动后架22前移;

锚杆机组件3安装在支护支架组件2的内部空间中用于支护顶板和侧帮;

运输转运机组件4沿支护支架组件2的底部安装。

其中,截割组件1不同于现有的综掘机,截割组件1占用体积小,截割组件1起到截割煤壁的作用,利用支护支架组件2向前推进。由于截割组件1占用的空间小,为支护支架组件2、锚杆机组件3和运输转运机组件4留出了空间,使截割、支护和锚固作业之间不会相互影响,能够实现连续掘进。

截割时,截割组件1位于前方,后面紧跟支护支架组件2,锚杆机组件3位于支护支架组件2的内部空间中,运输转运机组件4的一端连接截割组件1,沿巷道的长度方向经过支护支架组件2的底部,通往巷道连续掘进系统的后方。

由于本实施例中随着截割组件1向前截割煤壁后,紧跟着移动支护支架组件2用于支护顶板,紧随着锚杆机组件3支护顶板和侧帮。支护时间短,能够实现连续掘进,随掘随支,提高了工作效率。

进一步地,如图1所示,巷道连续掘进系统还包括底座5,截割组件1通过底座5与后架22连接,底座5与后架22之间安装有截割推移油缸51。

截割推移油缸51用于通过底座5推动截割推移油缸51向前移动。由于通过截割推移油缸51来单独控制截割组件1的前移。使得截割组件1的运动被单独控制,不随支护支架组件2一起移动,灵活性更大。并且,将截割组件1通过底座5与后架22连接,前架21不需要与巷道的顶部强力支撑,只要接触即可,为了防止顶板垮落,前架21的顶部铺网。后架22与巷道顶板强力支撑。

当后架22需要前移时,截割推移油缸51和前架推移油缸23共同作用,缩回后将后架22前移。

进一步地,如图1所示,截割组件1包括截割头本体11、筒体12、后座13、电机、减速器、俯仰千斤顶、左右摇摆千斤顶和回转盘,截割头本体11安装在筒体12的前方,电机(图未示)和减速器(图未示)安装在筒体12内,俯仰千斤顶(图未示)、左右摇摆千斤顶(图未示)和回转盘(图未示)安装在后座13内,后座13与底座5连接。

本实施例中的截割组件1仅保留了综掘机的截割的功能,截割头本体11为炮弹头形状,截割头本体11上还安装有截齿。筒体12内的电极和减速器用于带动截割头本体11转动。后座13中的俯仰千斤顶、左右摇摆千斤顶和回转盘用于带动截割头本体11上下和左右移动,用于控制截割头本体11在竖直煤壁上的割煤方向。

本实施例中的截割组件1的结构简单,占用空间小,为其他部件留出了安装、移动和作业空间。

可选地,截割组件1还可以是截割滚筒。

进一步地,如图1所示,后座13的下方还安装有朝向截割头本体11延伸的承接板14和转运轮15,承接板14用于承接截割头本体11截割下的煤块,转运轮15用于将承接板14上的煤块转运到运输转运机组件4上。

其中,承接板14为向前向下倾斜的板,承接板14的前端与巷道的底板接触,承接板14将截割头本体11截割下的煤块承接处。转运轮15安装在承接板14上,将承接板14上的煤块转运到运输转运机组件4上。运输转运机组件4的一端与承接板14连接,另一端向巷道的后方延伸。

进一步地,如图1所示,底座5与运输转运机组件4之间安装有转运机拉移油缸52,底座5架设在运输转运机组件4上方。

转运机拉移油缸52用于连接底座5和运输转运机组件4,当底座5在截割推移油缸51的作用下前移时,转运机拉移油缸52也伸展。当一个行程的割煤完毕后,转运机拉移油缸52缩回,带动运输转运机组件4前移,将截割的煤块及时运出。也就是说,转运机拉移油缸52在底座5前移时,仅起到辅助推移作用,其主要作用是将运输转运机组件4前移。

进一步地,如图2所示,前架21包括前滑靴211、前立柱212、前顶梁213和前伸梁214,前伸梁214与前顶梁213连接并且沿巷道的长度方向布置,前伸梁214与前顶梁213之间安装有伸缩油缸215,前立柱212连接前顶梁213和前滑靴211并且沿巷道的竖直方向布置,前滑靴211沿巷道的长度方向布置;

后架22包括后滑靴221、后立柱222和后顶梁223,后顶梁223沿巷道的长度方向布置,后立柱222连接后顶梁223和后滑靴221并且沿巷道的竖直方向布置,后滑靴221沿巷道的长度方向布置;

前滑靴211与后滑靴221通过前架推移油缸23连接。

其中,前架21前移前,前立柱212先下降,使得前顶梁213与顶板不接触;

当前架21前移时,前架推移油缸23伸展,推动前滑靴211前移,前滑靴211带动前立柱212、前顶梁213和前伸梁214一起前移;

前架21前移到位后,前立柱212升起,使得前顶梁213与顶板接触。

后架21前移前,后柱222先下降,使得后顶梁223与顶板不接触;

当后架22前移时,前架推移油缸23缩回,拉动后滑靴221前移,后滑靴221带动后立柱222和后顶梁223一起前移;

后架22前移到位后,后立柱222升起,使得后顶梁223支撑顶板。

前伸梁214位于前架21的最前方,前伸梁214与前顶梁213之间可以伸缩。在前滑靴211前移之前,先将伸缩油缸215伸展,将前伸梁214伸出,前伸梁214用于临时支护空顶区,待截割组件1截割完毕后,前移前滑靴211的同时将前伸梁214缩回,保证空顶区始终有支护。前伸梁214用于解决掘进和支护到位的问题,实现随掘随支。

进一步地,如图2所示,前顶梁213与后顶梁223之间通过除尘装置24连接,前伸梁214、前顶梁213和后顶梁223为空心管件,前伸梁214、前顶梁213、除尘装置24和后顶梁223形成内部贯通的除尘单元。

除尘单元通过前伸梁214将最前方的粉尘吸走,粉尘依次通过前伸梁214、前顶梁213、除尘装置24和后顶梁223。吸走大量粉尘后,能够保证工作面的视线清晰,便于观察当前的工作情况,随时调整各组件的作业动作。

较佳地,前伸梁214上安装有摄像头。摄像头用于便于远程观察作业情况,便于远程控制各组件。

进一步地,如图1所示,巷道连续掘进系统还包括远程集控站6和远程动力站,远程集控站6用于远程控制截割组件1、支护支架组件2、锚杆机组件3和运输转运机组件4的作业,远程动力站为巷道连续掘进系统供电和供液。

进一步地,如图2所示,除尘装置24包括可伸缩的软管,软管连通前顶梁213和后顶梁223。

除尘装置24位于前架推移油缸23的上方,当前架推移油缸23伸缩时,除尘装置24的软管也能一起伸缩。

进一步地,如图1所示,锚杆机组件3包括帮部支护锚杆机31和顶部支护锚杆机32。

其中,帮部支护锚杆机31沿巷道的左右横向布置,用于支护巷道的侧帮。

顶部支护锚杆机32沿巷道的竖直方向布置,用于支护巷道的顶板。

其中,帮部支护锚杆机31有四组,顶部支护锚杆机3有八组。由于支护支架组件2进行全面支护,为锚杆机组件3提供了足够的锚支作业空间,可以布置足够多的锚杆机,并且能够实现掘锚同时作业。截割组件1向前移动后,支柱支架组件2下方的让出空间中就可以开始锚杆支护作业。

巷道连续掘进方法,包括以下步骤:

步骤S301,将截割组件1向前推移一个行程;

进一步包括:

截割推移油缸23伸出将底座5向前推移一个行程,同时转运机拉移油缸52伸出;

底座5带动截割组件1向前推移一个行程。

其中,截割的同时,巷道顶部出现空间后,前架21的前伸梁214先前伸出支护空顶区,做到临时支护,实现随掘随支。

步骤S302,截割组件1截割煤壁;

截割组件1向前整体推进截割巷道断面煤体,实现向前掘进,达到一定的截割深度。

截割完成一个行程后,转运机拉移油缸53缩回用于将拉动运输转运机组件4向前推移一个行程。

步骤S303,运输转运机组件4将截割组件1截割下的煤块运走;

巷道底部断面截割完成后,运输转运机组件4通过拉动运输转运机组件4前移,然后将截割的煤块及时运出。

步骤S304,前架推移油缸23伸出将前架21向前推移一个行程;

当巷道底部浮煤清理完成后,前架21的前立柱212下降,前顶梁213与顶板不接触后,前架21向前推移,同时前伸梁214缩回,锚网随前架21前移跟随铺设,实现空顶及时支护,前架21到位后,前立柱212再次升起,使得前顶梁213与顶板接触。

步骤S305,前架推移油缸23缩回将后架22向前拉动一个行程;

后架22的后立柱222下降,后顶梁223与顶板不支撑接触,后架22整体前移到位后,后立柱222上升,使得后顶梁223与顶板支撑。

后架22前移的同时截割推移油缸51缩回。

步骤S306,锚杆机组件3在截割组件1前移后的支护支架组件1的内部空间中支护顶板和侧帮。

锚杆机组件3根据工序要求,在截割组件1后部作业空间及时进行帮、顶锚固作业。也就是说,锚杆机组件3的作业在步骤S301之后就可以开始,与掘进同时进行。

锚杆机组件3的数量可根据掘进工序的要求,设置多台同时作业。装置全部动作操作都在远程集控站6完成,人工仅对锚杆、药具换装,补充锚网进行干预。

步骤S301-步骤S306为一个行程的掘进步骤,完成后开始循环重复进入到下一个行程的作业,直到人为控制或故障原因导致作业停止,或巷道掘进完成。

本实用新型具有以下优点:

1、取消了综掘机,将整体的综掘机简化为独立的截割组件。与现有的机械化巷道掘进主要采用综掘机作业不同,以独立的截割组件完成综掘机的掘进截割任务。由于现有的综掘机在巷道迎头占用空间大,巷道锚护作业相互影响,效率不高。

2、采用分段式自移的支护支架组件对掘进迎头巷道进行全面支护,保护设备和人员,提供足够的锚支作业空间。与传统的局部支护相比效果更好。

3、顶板和侧帮锚固作业可在支护支架组件下方进行,由于空间有较大保障,可实现掘锚同时作业。

4、整个系统配远程动力站和控制站,实现远程控制。

5、配套高效除尘风机,为掘进迎头视频监控提供良好的作业环境。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本实用新型原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本实用新型的保护范围。

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