一种掘锚配套协同系统的制作方法

本发明涉及隧道掘进及支护配套设备，特别涉及一种掘锚配套协同系统。

背景技术：

1、在隧道施工领域，尤其是进行矿石钻探工作时，通常需要掘进作业与支护作业协同配合，以便在掘进机实施掘进钻挖时保证矿下巷道的结构稳定可靠，避免安全隐患，保证作业效率。

2、现阶段的支护作业通常由锚杆钻车等设备通过在巷道内布设锚杆来实现，目前现有的液压锚杆钻车的液压钻机多为单锚杆钻机，自动化程度低，每一次支护动作的完成都需要大量工作人员通过人工安装钻杆；另一方面，掘锚设备的掘进能力与锚杆钻车的锚护能力不相匹配，掘锚设备的掘进作业完成后通常需要等待锚杆钻车的支护作业完毕，才能继续掘进，这严重制约了整个钻探作业的相关设备的整体工作效率。

3、因此，如何提高掘进设备与锚杆支护设备的协同配合效率，提高相关设备的自动化程度，保证整体钻探掘进作业效率是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种掘锚配套协同系统，该掘锚配套协同系统的掘进与支护协同配合效率及设备自动化程度较高，能够显著提高钻探掘进作业效率。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种掘锚配套协同系统，包括位于巷道内并沿掘进方向自前而后顺序布置的掘锚机和锚杆钻车，所述掘锚机的前端部通过截割臂连接有能够截割岩体的截割滚筒，所述掘锚机的前端顶部设置有与巷道顶部内壁适配的顶部铺网装置，所述掘锚机的前端两侧对称布置有与所述顶部铺网装置协同配合并能够沿竖直方向钻进的顶锚杆钻进机组，所述掘锚机的中部两侧对称设置有与巷道的两侧内壁适配的侧部铺网装置，所述掘锚机的后部两侧对称布置有能够沿巷道的宽度方向钻进的侧锚杆钻进机组，侧锚杆钻进机组与位于其同侧的侧部铺网装置协同配合；

3、所述锚杆钻车的中部设置有能够沿竖直方向钻进的顶锚杆补偿机组，所述锚杆钻车的前端两侧分别设置有能够沿巷道的宽度方向钻进的侧锚杆补偿机组，所述锚杆钻车上还设置有锚索机；

4、所述掘锚机和所述锚杆钻车均分别设置有电控组件，所述掘锚配套协同系统还包括与各所述电控组件配合的远程控制系统，以及与所述远程控制系统配合的巷道监控系统、数据传输系统。

5、优选地，所述顶锚杆钻进机组、所述侧锚杆钻进机组、所述顶锚杆补偿机组、所述侧锚杆补偿机组均包括相互配合的钻杆组件和锚杆组件，所述钻杆组件包括轴向与钻进方向一致的钻杆，以及能够在油缸驱动下沿垂直于所述钻杆轴线的方向往复摆动的钻杆机械臂，所述钻杆机械臂上设置有能够在油缸驱动下抓取所述钻杆的钻杆机械爪，所述钻杆机械臂的一侧设置有与所述钻杆同轴拆装适配的旋转钻机，该旋转钻机能够带动所述钻杆绕其轴线定轴旋转；

6、所述锚杆组件包括能够在马达驱动下定轴转动的锚杆分度盘，所述锚杆分度盘的轴线与所述钻杆的轴线平行，所述锚杆分度盘上拆装设置有若干锚杆，所述锚杆的轴线与所述钻杆的轴线平行，所述锚杆分度盘的一侧设置有能够在油缸驱动下沿垂直于所述钻杆轴线的方向往复摆动的锚杆机械臂，所述锚杆机械臂上设置有能够在油缸驱动下抓取所述锚杆的锚杆机械爪。

7、优选地，还包括沿掘进方向位于所述锚杆钻车后方的移动皮带机，所述锚杆钻车的后端部设置有与所述移动皮带机的接料端配合的刮板运输机。

8、优选地，所述移动皮带机的中部拆装设置有能够与其托辊支架组适配并延长所述移动皮带机的输送长度的延伸装置。

9、优选地，所述延伸装置位于所述移动皮带机的接料端与托辊支架组之间。

10、优选地，所述移动皮带机还包括与其皮带配合的储带仓和张紧装置。

11、优选地，所述掘锚机的顶部设置有超前钻组件，该超前钻组件能够沿掘进方向往复移动，该超前钻组件还能够沿竖直方向和/或水平方向偏转和摆动。

12、优选地，所述掘锚机的后部设置有泡沫除尘组件。

13、优选地，所述掘锚机的前端顶部升降设置有护盾，所述护盾的顶面与所述巷道的顶部内壁平行，所述护盾沿竖直方向位于所述顶部铺网装置的下方。

14、优选地，所述掘锚机和所述锚杆钻车均通过履带机构实现移动。

15、相对上述背景技术，本发明所提供的掘锚配套协同系统，其工作运行过程中，通过顶锚杆钻进机组配合顶部铺网装置，侧锚杆钻进组件配合侧部铺网装置，实现了在掘锚机通过其截割滚筒实施大断面截割掘进作业的同时，在巷道的顶部和侧部及时布置支护网和锚杆，形成可靠的支护结构，从而大幅提高了掘进作业与支护作业的协同配合作业效率，之后通过锚杆钻车上的各锚杆补偿机组对巷道顶部和侧部的支护结构进行锚杆补充和加固，使巷道内支护结构更加牢固可靠；同时，各设备在电控组件及远程控制系统的协同控制下，进一步提高了自动化作业效果，大幅降低了工作人员的劳动强度，提高了钻探掘进整体效率。

技术特征：

1.一种掘锚配套协同系统，其特征在于，包括位于巷道内并沿掘进方向自前而后顺序布置的掘锚机和锚杆钻车，所述掘锚机的前端部通过截割臂连接有能够截割岩体的截割滚筒，所述掘锚机的前端顶部设置有与巷道顶部内壁适配的顶部铺网装置，所述掘锚机的前端两侧对称布置有与所述顶部铺网装置协同配合并能够沿竖直方向钻进的顶锚杆钻进机组，所述掘锚机的中部两侧对称设置有与巷道的两侧内壁适配的侧部铺网装置，所述掘锚机的后部两侧对称布置有能够沿巷道的宽度方向钻进的侧锚杆钻进机组，侧锚杆钻进机组与位于其同侧的侧部铺网装置协同配合；

2.如权利要求1所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，所述顶锚杆钻进机组、所述侧锚杆钻进机组、所述顶锚杆补偿机组、所述侧锚杆补偿机组均包括相互配合的钻杆组件和锚杆组件，所述钻杆组件包括轴向与钻进方向一致的钻杆，以及能够在油缸驱动下沿垂直于所述钻杆轴线的方向往复摆动的钻杆机械臂，所述钻杆机械臂上设置有能够在油缸驱动下抓取所述钻杆的钻杆机械爪，所述钻杆机械臂的一侧设置有与所述钻杆同轴拆装适配的旋转钻机，该旋转钻机能够带动所述钻杆绕其轴线定轴旋转；

3.如权利要求1所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，还包括沿掘进方向位于所述锚杆钻车后方的移动皮带机，所述锚杆钻车的后端部设置有与所述移动皮带机的接料端配合的刮板运输机。

4.如权利要求3所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，所述移动皮带机的中部拆装设置有能够与其托辊支架组适配并延长所述移动皮带机的输送长度的延伸装置。

5.如权利要求4所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，所述延伸装置位于所述移动皮带机的接料端与托辊支架组之间。

6.如权利要求3所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，所述移动皮带机还包括与其皮带配合的储带仓和张紧装置。

7.如权利要求1所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，所述掘锚机的顶部设置有超前钻组件，该超前钻组件能够沿掘进方向往复移动，该超前钻组件还能够沿竖直方向和/或水平方向偏转和摆动。

8.如权利要求1所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，所述掘锚机的后部设置有泡沫除尘组件。

9.如权利要求1所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，所述掘锚机的前端顶部升降设置有护盾，所述护盾的顶面与所述巷道的顶部内壁平行，所述护盾沿竖直方向位于所述顶部铺网装置的下方。

10.如权利要求1所述的掘锚配套协同系统，其特征在于，所述掘锚机和所述锚杆钻车均通过履带机构实现移动。

技术总结
本发明公开了一种掘锚配套协同系统，包括掘锚机和锚杆钻车，掘锚机的前端部连接有截割滚筒，前端顶部设置有顶部铺网装置，前端两侧布置有顶锚杆钻进机组，中部两侧设置有侧部铺网装置，后部两侧布置有侧锚杆钻进机组；锚杆钻车中部设置有顶锚杆补偿机组，前端两侧设置有侧锚杆补偿机组，锚杆钻车上还设置有锚索机；掘锚机和锚杆钻车均分别设置有电控组件，掘锚配套协同系统还包括与各电控组件配合的远程控制系统，以及与远程控制系统配合的巷道监控系统、数据传输系统。该掘锚配套协同系统的掘进与支护协同配合效率及设备自动化程度较高，能够显著提高钻探掘进作业效率。

技术研发人员：刘飞香,张廷寿,胡树伟,廖金军,王健,张阳,熊世伟,龙新良,宋鑫,何二春
受保护的技术使用者：中国铁建重工集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10