一种主、联巷并行的快掘方法与流程

1.本发明涉及掘进系统技术领域，特别是涉及一种主、联巷并行的快掘方法。


背景技术：

2.现有技术中，掘锚一体机不仅进行主巷道的掘进、装运和支护工作，而且须进行联巷和倒车硐室的掘进、装运及支护工作。掘锚一体机为全断面截割设计，机身尺寸大，所以在联巷和倒车硐室施工过程中出现较多问题：1.施工效率低，施工耗时较长；2.截割滚筒受偏载截割反力易损坏，导致维修成本提高；3.施工抹角尺寸大且不能及时支护，存在安全隐患。据统计，巷道开拓中的联巷及倒车硐室工程量约占总掘进巷道的20％左右，解决以上问题能带来可观的经济效益和社会效益。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种主、联巷并行的快掘方法，通过使联巷、倒车硐室的施工与主巷道的施工并行，并使用联巷开挖机施工联巷和倒车硐室，提高施工效率。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
5.本发明公开了一种主、联巷并行的快掘方法，在主巷道施工设备施工主巷道的同时，交替进行联巷施工和倒车硐室施工；用于施工联巷的联巷施工设备包括联巷开挖机、物料转运车和联巷煤料转运设备，用于施工倒车硐室的倒车硐室施工设备包括所述联巷开挖机和所述物料转运车；在所述主巷道行车运料时，联巷施工设备和倒车硐室施工设备进行避让。
6.优选地，施工所述联巷的步骤如下：
7.s11、待所述主巷道掘进至所述联巷的预设位置，使用所述联巷开挖机和所述物料转运车施工所述联巷；所述主巷道行车运料时，所述联巷开挖机和所述物料转运车停放在所述联巷内，以进行避让；
8.s12、随着所述联巷深度逐渐增加，所述联巷煤料转运设备逐渐进入所述联巷，并将所述联巷内开采的煤料输送至所述主巷道内的主巷道运输设备；所述主巷道行车运料时，所述联巷开挖机、所述物料转运车和所述联巷煤料转运设备完全进入所述联巷内，以进行避让；
9.s13、所述联巷开挖机、所述物料转运车和所述联巷煤料转运设备继续工作，直至所述联巷到达预设深度。
10.优选地，施工所述倒车硐室的步骤如下：
11.s21、待所述主巷道掘进至所述倒车硐室的预设位置，使用所述联巷开挖机和所述物料转运车进行倒车硐室施工；所述主巷道行车运料时，所述联巷开挖机和所述物料转运车停放在所述倒车硐室内，以进行避让；
12.s22、所述联巷开挖机和所述物料转运车继续工作，直至所述倒车硐室到达预设深度。
13.优选地，所述联巷靠近所述主巷道的一端与所述倒车硐室靠近所述主巷道的一端形状相同，均为大端朝向所述主巷道的扩口结构。
14.优选地，所述主巷道施工设备包括在所述主巷道内由前向后依次设置的主巷道掘进设备、主巷道破碎设备和主巷道运输设备；所述主巷道掘进设备将开采的煤料向后输送至所述主巷道破碎设备，经所述主巷道破碎设备的破碎作业后，由所述主巷道运输设备向后输送；所述联巷施工设备开采的煤料经所述主巷道运输设备向后输送。
15.优选地，所述主巷道运输设备包括皮带转载运输机和主皮带运输机；所述皮带转载运输机、所述主皮带运输机由前向后依次设置；所述皮带转载运输机装置能够在所述主皮带运输机上沿前后方向移动，以适应所述主巷道掘进设备和所述主巷道破碎设备沿前后方向的位置调整。
16.优选地，所述物料转运车为多自由度铲运车，所述联巷煤料转运设备包括移动式可伸缩带式转载机和自移皮带集料装置；所述自移皮带集料装置安装在所述主皮带运输机上，用于将所述联巷施工设备开采的煤料导引至所述主皮带运输机上；所述自移皮带集料装置能够在所述主皮带运输机上沿前后方向移动，以和正在施工的所述联巷正对。
17.优选地，所述主巷道掘进设备为掘锚一体机。
18.优选地，所述主巷道破碎设备为履带式破碎转载机。
19.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
20.本发明中，由于主巷道的施工和联巷、倒车硐室的施工过程相互独立，互不影响，因而能够提高整体施工效率。另外，本发明中联巷和倒车硐室在施工时均使用联巷开挖机，联巷开挖机的工作方式并非全断面截割，而是局部截割，自身尺寸更小。联巷开挖机在施工联巷和倒车硐室时，施工抹角尺寸更小，操作灵活，便于及时支护，施工效率更高。而且，本发明中，联巷开挖机、物料转运车在完成联巷的施工后，继续进行倒车硐室的施工，能够提高设备利用率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实施例主、联巷并行的快掘方法在施工时的主视图；
23.图2为本实施例主、联巷并行的快掘方法在施工时的俯视图；
24.图3为按照步骤s11施工联巷时的俯视图；
25.图4为按照步骤s12施工联巷时的俯视图；
26.图5为倒车硐室内非工作状态的示意图；
27.图6为联巷内非工作状态的示意图；
28.图7为本实施例使用的联巷开挖机的示意图；
29.图8为图7中部分结构示意图；
30.图9为联巷开挖机的收拢单元示意图；
31.附图标记说明：1-掘锚一体机；2-履带式破碎转载机；3-皮带转载运输机；4-联巷
预设位置；5-主皮带运输机；6-主巷道；7-多自由度铲运车；8-倒车硐室；9-联巷开挖机；10-自移皮带集料装置；11-联巷；12-移动式可伸缩带式转载机；13-锚杆；14-锚索；15-截运单元；16-转运单元；17-收拢单元；18-机架；19-截运架；20-截割头；21-输送组件；22-收拢元件。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明的目的是提供一种主、联巷并行的快掘方法，通过使联巷、倒车硐室的施工与主巷道的施工并行，并使用联巷开挖机施工联巷和倒车硐室，提高施工效率。
34.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。本实施例中，“前”是指主巷道6掘进的方向，“后”是指与“前”相反的方向。本实施例中，联巷11长度约为25米(本领域技术人员也可选择其它长度)，主要用来联络两条主巷道6，满足通风和行人的需求。本实施例中，倒车硐室8长度为6米(超过6米就属于独头盲巷，必须进行局部通风)，主要用于主巷道6行车调头及临时设备存放等作用。本实施例中，锚杆13被锚固在主巷道6和联巷11的顶部及两帮，锚索14被锚固在主巷道6和联巷11的顶部。锚杆13和锚索14均为煤矿井下常规锚护物料，主要用于巷道支护作用，达到维护巷道稳定的目的。本实施例中，物料转运车为辅助清料设备，用于清理撒料以及进行浮煤清理转运。联巷开挖机9为开挖系统的龙头设备，主要进行联巷11及倒车硐室8的掘进、装运和支护工作。
35.参照图1～图6，本实施例提供一种主、联巷并行的快掘方法，在主巷道施工设备施工主巷道6的同时，交替进行联巷11施工和倒车硐室8施工。用于施工联巷11的联巷施工设备包括联巷开挖机9、物料转运车和联巷煤料转运设备，用于施工倒车硐室8的倒车硐室施工设备包括联巷开挖机9和物料转运车。在主巷道6行车运料(指主巷道内的人员、辅助设备和物料的输送)时，联巷施工设备和倒车硐室施工设备进行避让。
36.本实施例中，由于主巷道6的施工和联巷11、倒车硐室8的施工过程相互独立，互不影响，因而能够提高施工效率。另外，本实施示例中联巷11和倒车硐室8在施工时均使用联巷开挖机9，联巷开挖机9的工作方式并非全断面截割，而是局部截割，自身尺寸更小。在施工联巷11和倒车硐室8时，施工抹角尺寸更小，操作灵活，便于及时支护。而且，本实施例中，联巷开挖机9、物料转运车在完成联巷11的施工后，继续进行倒车硐室8的施工，能够提高设备利用率。
37.作为一种可能的示例，本实施例中，施工联巷11的步骤如下：
38.s11、待主巷道6掘进至联巷预设位置4，使用联巷开挖机9和物料转运车施工联巷11。主巷道6内行车运料时，联巷开挖机9和物料转运车停放在联巷11内，以进行避让。
39.此次主巷道6行车运料的时机，应该在联巷11深度开挖至联巷开挖机9和物料转运车均能够停放的深度(本实施例为6m，本领域技术人员可根据实际设备尺寸合理选择)之后。联巷预设位置4应满足，主巷道6已施工长度足够布置联巷11施工设备。
40.s12、随着联巷11深度逐渐增加，联巷煤料转运设备逐渐进入联巷11，并将联巷11内开采的煤料输送至主巷道6内的主巷道运输设备。主巷道6内行车运料时，联巷开挖机9、物料转运车和联巷煤料转运设备完全进入联巷11内，以进行避让。
41.此次主巷道6行车运料的时机，应该在联巷11的深度开挖至联巷开挖机9、物料转运车和联巷煤料转运设备均能够停放的深度(本实施例为15m，本领域技术人员可根据实际设备尺寸合理选择)之后。
42.s13、联巷开挖机9、物料转运车和联巷煤料转运设备继续工作，直至联巷11到达预设深度。
43.联巷11到达预设深度后，联巷煤料转运设备停放在该联巷11内，并进行该联巷11内后续的煤料输送作业，而联巷开挖机9和物料转运车则继续参与后续的倒车硐室8和联巷11施工。
44.作为一种可能的示例，本实施例中，施工倒车硐室8的步骤如下：
45.s21、待主巷道6掘进至倒车硐室8的预设位置，使用联巷开挖机9和物料转运车进行倒车硐室8施工。主巷道6行车运料时，联巷开挖机9和物料转运车停放在倒车硐室8内，以进行避让。
46.此次主巷道6行车运料的时机，应该在倒车硐室8深度开挖至联巷开挖机9和物料转运车均能够停放的深度(本实施例为6m，本领域技术人员可根据实际设备尺寸合理选择)之后。
47.s22、联巷开挖机9和物料转运车继续工作，直至倒车硐室8到达预设深度。
48.作为一种可能的示例，本实施例中，联巷11靠近主巷道6的一端与倒车硐室8靠近主巷道6的一端形状相同，均为大端朝向主巷道6的扩口结构(俯视方向的形状为扩口状)，该扩口结构是由联巷开挖机9转弯时形成的。
49.作为一种可能的示例，本实施例中，主巷道6施工设备包括在主巷道6内由前向后依次设置的主巷道掘进设备、主巷道破碎设备和主巷道运输设备。主巷道掘进设备将开采的煤料向后输送至主巷道破碎设备，经主巷道破碎设备的破碎作业后，由主巷道运输设备向后输送。联巷施工设备开采的煤料经主巷道运输设备向后输送。
50.作为一种可能的示例，本实施例中，主巷道运输设备包括皮带转载运输机3和主皮带运输机5。皮带转载运输机3、主皮带运输机5由前向后依次设置。皮带转载运输机3的前端与主巷道破碎设备搭接，皮带转载运输机3的后端与主皮带运输机5搭接，以将主巷道破碎设备破碎后的煤料输送至主皮带运输机5。根据实际需要的不同，本领域技术人员也可以将皮带转载运输机3和主皮带运输机5整合为一个整体的运输设备。皮带转载运输机装置3能够在主皮带运输机5上沿前后方向移动，以适应主巷道掘进设备和主巷道破碎设备沿前后方向的位置调整。
51.作为一种可能的示例，本实施例中物料转运车为多自由度铲运车7，联巷煤料转运设备包括移动式可伸缩带式转载机12和自移皮带集料装置10。自移皮带集料装置10安装在主皮带运输机5上，用于将联巷施工设备开采的煤料导引至主皮带运输机5上。自移皮带集料装置10能够在主皮带运输机5上沿前后方向移动，以和正在施工的联巷11正对。即，自移皮带集料装置10始终能够与正在施工的联巷11正对，使得该联巷11内的联巷煤料转运设备(例如移动式可伸缩带式转载机12)输送的煤料能够落入自移皮带集料装置10，并通过自移
皮带集料装置10引导至自移皮带集料装置10下方的主皮带运输机5上。多自由度铲运车7的外形小，采用蓄电池作为动力，更加灵活，本领域技术人员也可以将其替换为其它类型的物料转运车，只要能够完成转运功能即可。移动式可伸缩带式转载机12能够从主巷道6旋转九十度拐入联巷11内，并随着联巷11深度的变化进行相应的伸长，以保证将联巷11内开采的煤料输送至主巷道6内的主巷道6运输设备。根据实际需要的不同，本领域技术人员也可选择其它类型的联巷煤料转运设备，例如梭车、多单元铰接带式连运设备，只要能够从主巷道6拐入联巷11并进行后续的煤料输送即可。
52.作为一种可能的示例，本实施例中，主巷道掘进设备为掘锚一体机1，主巷道破碎设备为履带式破碎转载机2。根据实际需要的不同，本领域技术人员也可将其替换为其它设备，只要能够实现相应功能即可。
53.本实施例中，整个作业过程完成后，联巷11与倒车硐室8相互平行且等距交替布置，联巷11与倒车硐室8均与主巷道6垂直。主巷道6内分为两侧，一侧用于行车，另一侧用于布置主巷道施工设备。
54.参照图7～图9，本实施例使用的联巷开挖机9包括截运单元15、转运单元16、收拢单元17以及机架18，截运单元15包括截运架19、截割头20和输送组件21，截割头20可转动地设置于截运架19上，输送组件21能够承载煤料并沿截运架19的长度方向输送煤料；转运单元16能够承载煤料并沿联巷开挖机9的机身长度方向输送煤料，输送组件21的一端位于转运单元16的顶部；收拢单元17位于截运单元15的底部，收拢单元17包括收拢元件22，收拢元件22能够使巷道内浮煤聚拢；截运单元15可转动地设置于机架18上，转运单元16的一端设置于机架18上，转运单元16的另一端凸出于机架18设置，收拢单元17设置于机架18上。
55.对于该联巷开挖机9，截割头20可转动地设置于截运架19上，截运架19中的输送组件21能够带动截割头20转动，方便截割头20进行割煤工作，截割头20在割煤的同时，输送组件21能够将煤料输送至转运单元16，转运单元16能够将输送组件21输送的煤料输送至配套设备，方便煤料的输出，割煤过程中，煤料会掉落到巷道的底部，利用收拢元件22使巷道内浮煤聚拢，方便输送组件21以及转运单元16将煤料输出，机架18为各单元提供了稳定支撑。本实施例的联巷开挖机9，截运单元15在割煤的同时具备输送煤料的功能，截运单元15与转运单元16以及收拢单元17相配合，将煤料输送至配套设备，提高了巷道掘进工作效率，同时，本实施例的联巷开挖机9，在输送煤料时，机身无需转动，减少了开挖机所占用的作业空间，使得本实施例的联巷开挖机9能够适应较窄巷道的转向掘进，提高了开挖掘机的灵活适应性，并且降低了因开挖机尺寸较大导致的施工风险，提高了施工安全系数。
56.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。