一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置的制作方法

本发明涉及一种矿山设备领域，涉及一种掘进机，具体涉及一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置。

背景技术：

目前煤矿的井工开采随着综合机械化掘进机（简称“综掘机”）的普遍使用，巷道掘进的效率较传统的“打眼放炮”作业方式有了很大提高。但是，受巷道顶板岩石条件影响，尤其是煤巷掘进中，顶板煤层容易破碎时，煤层顶板压力大，迎头处容易发生煤壁片帮，存在较大的安全隐患。为了保障作业安全，现有的措施通常是，在两帮支设超前锚杆，并在迎头处挂设防护网。但这种方式的问题在于，一是迎头安设超前锚杆时存在空顶作业的风险；二是增加了一道支设超前锚杆的工序，增加了循环作业时间，降低了生产效率；三是造成了支护材料、人工成本的浪费，不符合精益化生产的要求，现在普遍采用断断续续的循环作业，其效率很低，使得掘进作业无法发挥综掘机的优势。

现有技术中，综掘机巷道掘进后的支护工作，是一项艰苦复杂又效率很低的工作，主要原因是掘进机与锚杆机分体式工作造成了大量的时间浪费，有效工作时间比例很小；人工打锚杆不但劳动强度大，而且需要的人员数量也很多，所以，非常需要一种机载式锚杆钻机在掘进机掘进中或掘进后立即可以快速进行锚杆支护工作，以提高掘进机的工作效率，降低操作者的劳动强度，提高煤矿生产安全性。

“综掘机及时支护装置”（专利公开号为cn101251022a），它包括由轴线相互平行且在同一平面内的底座、顶梁及连接顶梁、底座间的液压立柱和四连杆机构组成的侧架。其中侧架的顶梁可以根据实际需要采用由滑动顶梁和导向顶梁组成的前顶梁或只由固定顶梁组成的续顶梁。该综掘机及时支护装置有效地解决了现有技术存在的支护手段落后、移架困难、需要停机作业、效率低等问题，其完全符合现场及时支护的使用条件，较好地满足了井下巷道支护与综掘机进行配套作业的要求，但是，现有巷道在掘进时断面基本分为三种形状：一种为矩形断面，一种为拱形断面，一种为异性断面。异性断面是指巷道顶板与底板成一定角度时的巷道断面形状，故对于上述的异形巷道断面，该专利技术方案还缺乏灵活的适应能力，影响支护质量和作业效率。

因此，研发一种能在掘进后及时锚护的装置，能够解决矿井生产中存在的问题，提高矿井生产效率，保障工人安全，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

为了克服上述不足之处，本发明的目的在于解决巷道掘进后，由于顶板煤层易于破碎或者顶板岩层易破碎，支护难度大，效率较低的问题。

本发明的技术方案为：一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置，该装置主要由机身（1）、截割装置（5）、液压装置（7）、掩护梁（6）等组成，在掘进机下部履带导向张紧装置（4）外侧增设了传动转轴ⅰ（14），在机身（1）上装设了皮带导向张紧装置（9），在液压装置（7）与掩护梁（6）连接处设置能安装铁丝网（11）的滚筒（10），滚筒（10）装在传动转轴ⅲ（16）上，传动转轴ⅰ（14）与皮带导向张紧装置（9）上的传动转轴ⅱ（15）的一侧通过皮带ⅰ（3）相连，传动转轴ⅱ（15）的另一侧通过皮带ⅱ（8）与带动滚筒（10）旋转的传动转轴ⅲ（16）相连，在机身（1）上还固定有用于固定锚索（杆）（12）的液压钻机（13）。

进一步，所述传动转轴ⅰ（14）、传动转轴ⅱ（15）、传动转轴ⅲ（16）之间的传动比，满足履带（2）前进距离与铁丝网（11）展开距离相等。

进一步，所述滚筒（10）通过外部支架和掩护梁（6）与液压装置（7）连接处相连，滚筒（10）通过法兰盘（17）固定在传动转轴ⅲ（16）上。

本发明的有益效果在于，上述技术方案提出的一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置，是在充分调研井下生产存在的问题和已有技术条件的基础上开发的一种新型设备，这种装置能在采掘后对暴露出的煤层进行及时支护，防止空顶作业，同时技术结构简单合理，易于实现，在保障安全生产的同时，还能提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的模型侧面结构示意图。

图2为本发明的各传动转轴连接方式示意图。

图3为本发明的滚筒（10）与传动转轴ⅲ（16）连接方式示意图。

图中：1.机身；2.履带；3.皮带ⅰ；4.履带导向张紧装置；5.截割装置；6.掩护梁；7.液压装置；8.皮带ⅱ；9.皮带导向张紧装置；10.滚筒；11.铁丝网；12.锚索（杆）；13.液压钻机；14.传动转轴ⅰ；15.传动转轴ⅱ；16.传动转轴ⅲ；17.法兰盘。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步地说明：如图1所示，一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置，该装置主要由机身（1）、截割装置（5）、液压装置（7）、掩护梁（6）等组成，如图2所示，在掘进机下部履带导向张紧装置（4）外侧增设了传动转轴ⅰ（14），在机身（1）上装设了皮带导向张紧装置（9），在液压装置（7）与掩护梁（6）连接处设置能安装铁丝网（11）的滚筒（10），如图3所示，滚筒（10）装在传动转轴ⅲ（16）上，传动转轴ⅰ（14）与皮带导向张紧装置（9）上的传动转轴ⅱ（15）的一侧通过皮带ⅰ（3）相连，传动转轴ⅱ（15）的另一侧通过皮带ⅱ（8）与带动滚筒（10）旋转的传动转轴ⅲ（16）相连，在机身（1）上还固定有用于固定锚索（杆）（12）的液压钻机（13）。

在使用时，随着截割装置（5）将煤体或岩体破碎，利用液压装置（7）将掩护梁（6）下降一定距离，履带（2）带动机身（1）向前移动，履带导向张紧装置（4）带动传动转轴ⅰ（14）发生转动，同时通过皮带ⅰ（3）带动皮带导向张紧装置（9）中的传动转轴ⅱ（15）转动，传动转轴ⅱ（15）通过皮带ⅱ（8）带动使与滚筒（10）相连的传动转轴ⅲ（16）发生转动，使铁丝网（11）在滚筒（10）的旋转下拉出与履带（2）前进距离相等距离，再利用液压装置（7）将掩护梁（6）升起与顶板相接触，此时，铁丝网（11）也被拉伸，覆盖与顶板底部，同时，利用液压钻机（13）向顶板打钻，将锚索（杆）（12）固定于顶板中，与铁丝网（11）配合对空顶区域形成临时保护。

技术特征：

1.一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置，该装置主要由机身（1）、截割装置（5）、液压装置（7）、掩护梁（6）等组成，在掘进机下部履带导向张紧装置（4）外侧增设了传动转轴ⅰ（14），在机身（1）上装设了皮带导向张紧装置（9），在液压装置（7）与掩护梁（6）连接处设置能安装铁丝网（11）的滚筒（10），滚筒（10）装在传动转轴ⅲ（16）上，传动转轴ⅰ（14）与皮带导向张紧装置（9）上的传动转轴ⅱ（15）的一侧通过皮带ⅰ（3）相连，传动转轴ⅱ（15）的另一侧通过皮带ⅱ（8）与带动滚筒（10）旋转的传动转轴ⅲ（16）相连，在机身（1）上还固定有用于固定锚索（杆）（12）的液压钻机（13）。

2.根据权利要求1中所述的一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置，其特征在于：所述传动转轴ⅰ（14）、传动转轴ⅱ（15）、传动转轴ⅲ（16）之间的传动比，满足履带（2）前进距离与铁丝网（11）展开距离相等。

3.根据权利要求1中所述的一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置，其特征在于：所述滚筒（10）通过外部支架和掩护梁（6）与液压装置（7）连接处相连，滚筒（10）通过法兰盘（17）固定在传动转轴ⅲ（16）上。

技术总结
本发明公开了一种易破碎煤层快速掘进与锚护的配套装置，该装置主要由机身、截割装置、液压装置、掩护梁等组成，在掘进机下部履带导向张紧装置外侧增设了传动转轴Ⅰ，在机身上装设了皮带导向张紧装置，在液压装置与掩护梁连接处设置能安装铁丝网的滚筒，滚筒装在传动转轴Ⅲ上，传动转轴Ⅰ与皮带导向张紧装置上的传动转轴Ⅱ的一侧通过皮带Ⅰ相连，传动转轴Ⅱ的另一侧通过皮带Ⅱ与带动滚筒旋转的传动转轴Ⅲ相连，在机身上还固定有用于固定锚索（杆）的液压钻机。本发明能够通过履带前进带动铁网在巷道上方自动铺设，并及时进行锚护，安全、省时，能够极大的提高工作效率。

技术研发人员：张志刚;朱旭东;杨琼琳
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2018.11.19
技术公布日：2020.05.26