WO2009043234A1 - Machine de forage à câbles et boulons supérieurs et latéraux d'élévateur monté sur chenilles - Google Patents

Description

履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机 相关申请

本发明要求申请号为 200720102731. 2 的中国专利申请的优先权。该申请的 全部内容构成本发明的说明书的一部分。

技术领域

本发明涉及煤矿井下掘进设备， 是适用于大、 中、 小型煤矿连采、 连掘、 综掘的顶帮锚杆锚索施工机械。

背景技术

目前， 各类煤矿巷道掘进的主要方式为连采、 连掘、 综掘， 支护方式均为 锚杆、 锚索、 托梁、 锚网组合支护。 在顶锚杆锚索施工中， 均采用单体钻机或 履带式钴机。 如专利号为 200420091861. 7的中国专利公开的行走式锚杆机， 其 有两个钻机装置、 两个超前支护、 履带式行走机构、 钻机装置整体水平移动滑 道及平台； 行走机构由液压马达驱动， 在行走机构的机架上安装锚杆机平台； 平台的最前端的两边装两个液压油缸式的超前支护， 超前支护后装两个门架钻 机装置； 平台上设有用于钻机装置的整体水平移动滑道， 钻机装置装在移动滑 道上； 平台上还装电控箱、 液压泵站和料箱等。 每个钻机装置包括立柱、 门架 水平移动装置、 门架旋转装置、 门架前后摆动油缸、 连接耳环、 门架、 钻机马 达装置； 钻机液压马达装在门架上， 门架由连接耳环与门架前后摆动油缸铰接 在门架旋转装置上， 门架旋转装置装于门架水平移动装置之上， 门架水平移动 装置固定在立柱上， 立柱装于整体水平移动滑道上。

在帮锚杆锚索施工中均采用手持式风钻， 这种帮锚杆锚索施工方法存在以 下问题：

( 1)、 巷道掘进断面小： 掘进断面一般在 15M²左右， 巷道高度超过 2米时， 必须搭脚手架才能进行顶帮锚杆锚索施工。

(2)、 非机械化作业， 采用连采、 连掘工艺的矿井顶锚杆锚索施工已基本 实现了机械化， 采用综掘工艺的矿井顶锚杆锚索施工仍为单体钻机人工作业， 而帮锚杆锚索施工所有掘进工艺均采用手持式风钻施工， 打眼的推力来源于人 的臂膀和手臂， 工人劳动强度大。 由于帮锚杆锚索施工主要依靠人力， 帮锚杆 锚索的施工质量不能从根本上得到保证。

( 3)、 施工速度慢， 施工断面超过 2米时搭建和拆除脚手架需要大量的时 间。

(4)、 效率低： 由于打眼数量多， 施工人员也多， 造成作业效率低。

(5)、 安全系数低： 施工人员在高空交错作业， 作业安全环境差。

发明内容

本发明的目的就是解决上述煤矿井下掘进巷道顶帮锚杆锚索施工存在的问 题， 提供一种履带式可升降顶帮锚杆錨索施工钻机， 其提高了掘进速度， 减小 了劳动强度， 减少了施工人员， 提高了作业效率， 创造了安全作业环境， 并具 有自行移动、 可升降、 顶帮锚杆锚索同时施工、 看临时支护、 超高巷道支护等 功能， 采用全液压系统传动， 防爆性能和安全性能优良。

为了实现上述目的， 本发明的技术方案是- 履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机， 包括履带行走部分、 临时支护的支 架、 升降油缸、 横梁、 用于顶锚杆锚索的施工的液压钻机、 帮锚杆锚索钻机、 钻机平台、 液压系统及操作控制台、 履带式的驱动电机、 帮锚杆锚索钻机前后 移动的滑道。 本发明的发明点在于， 在所述钻机平台的下方履带行走部分的前 部装有一个推煤铲板； 所述用于顶锚杆锚索施工的液压钻机装于钻机平台前方， 釆用双立柱， 左右移动部分的滑道装在双立柱上， 液压钻机向左或右旋转； 所 述用于帮锚杆锚索施工的液压钻机装于钻机平台中部一侧， 或偏左侧， 或偏右 侧， 液压钻机向左或向右旋转， 在钻机平台上设有前后布置的滑道， 液压钻机 的立柱坐落在滑道上， 并由装在钻机平台上的油缸推动钻机整体前后移动。

所述临时支护的支架与升降油缸装在双立柱中一个立柱内， 并在升降油缸 顶部装连接横梁。

本发明提供的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机与现有技术相比的突出 的实质性特点和显著技术进步在于： (1 )、 钻机打眼施工速度快， 掘进断面大， 断面形状多， 资源回收率高， 安全可靠体积小， 重量轻， 适应性强。 解决了目前连采、 连掘、 综掘技术中进 尺低、 小断面的掘进难题。 履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机具有可移动、 可升降、 顶帮锚杆锚索同时施工、 临时支护、 超高巷道支护等多种功能， 采用 全液压系统传动， 防爆性能和安全性能好。

(2)、 对现有连采、 连掘、 综掘工艺和技术装备上有所创新， 使帮锚杆锚 索施工实现了机械化， 掘进速度大大提高， 由同等大断面的每班掘进量的 7米 增高到 12米。

(3)、 顶帮锚杆锚索可以同时施工， 帮锚杆滞后顶锚杆不大于 1米， 对软 煤层掘进非常有利， 可以有效地控制片帮， 防止顶板事故的发生。

(4)、 非常适用于综掘单巷掘进。 单巷掘进时， 履带式可升降顶帮锚杆锚 索 ϋ工钻机停放在巷道的一侧， 原则是不影响综掘机割煤； 综掘机割煤后， 退 机至永久支护下， 履带式可升降顶帮锚杆锚索钻机进入空顶下进行支护。

(5)、 履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的采用，可以改变现有连釆、 连 掘双巷或三巷掘进工艺， 由连采机或大功率掘进机和锚杆机的对倒作业场地改 为交替进退机作业， 减少了影响时间， 提高了掘进速度。

(6)、 可以左右移动和在垂直方向上自由升降， 可以前后移动和在垂直方 向上自由升降与旋转， 机动性能好， 操作非常方便。

(7)、 安全系数高。 由于履带式可升降顶帮锚杆锚索钻机有临时支护装置， 能够在锚杆锚索支护前有效地支护顶板， 既使在高冒区也可以控制顶板。

(8)、 用人少， 效率高。 采用手持式风钻施工帮锚杆锚索， 每台钻机至少 需要 2人， 每班帮锚杆锚索的施工人数至少为 12人； 采用履带式可升降顶帮錨 杆锚索钻机后， 帮锚杆锚索施工人数仅需要 4人。

总之， 本发明的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机提高了煤矿井下掘进 技术水平， 尤其是为实现大中小型煤矿连采、 连掘、 综掘的顶帮锚杆锚索施工 机械化， 提供了成套的技术装备， 为大中小型煤矿实现安全生产创造了最基本 的条件， 同时极大地提高资源回收率， 用最小投入可取得较大的产出。 全面的、 系统的、 彻底的解决了现有掘进支护装备存在的严重问题。

附图说明

图 1是本发明的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的一优选实施例的主 视图；

图 2是图 1所示履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的俯视图；

图 3是图 1所示履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的左视图。

图 4为本发明的履带式可升降顶帮锚杆錨索施工钻机的另一实施例的主视 图。

具体实施方式

以下结合附图进行详细说明：

如图 1、图 2和图 3所示，本发明的履带式可升降顶帮锚杆錨索施工钻机包 括履带行走部分 1、 推煤铲板 2、 临时支护的支架 3和横梁 4、 用于顶锚杆锚索 施工的液压钻机 5、 帮锚杆錨索钻机 6、 钻机平台 7、 液压系统及操作控制台 8、 履带驱动电机 9、 帮锚杆锚索钻机前后移动的滑道 10。 本发明的履带式可升降 顶帮锚杆錨索施工钻机采用双立柱 11， 左右移动部分的滑道 12装在双立柱上。

履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机中液压系统、 液压钻机液压操作控制 台、 履带行走部分、 顶锚杆锚索钻机和帮锚杆锚索钻机的钻机部分、 帮锚杆锚 索钻机的旋转部分等各部分都是使用现有技术， 如： 履带行走部分是采用工程 机械的履带行走部分， 如履带架、 底架梁和液压传动系统等。 本发明对其结构 做了改进， 在布置上做了优化组合和集成。

在钻机平台 7的下方，履带行走部分的前部装有一个推煤铲板 2。用于顶锚 杆锚索施工的液压钻机 5装于钻机平台 7前方， 可以左右移动， 还可以左右旋 转， 例如左右旋转 30度， 便于施工角锚杆。 用于帮锚杆锚索施工的液压钻机 6 装于钻机平台 7 中部一侧， 或偏左侧， 或偏右侧， 可以前后移动， 并可以向左 或向右旋转， 例如 90度 （只能向一个方向旋转)， 便于帮锚杆錨索施工。 换句 话说，在钻机平台 7上前后装有两台液压钻机 5和 6，每台液压钻机由高扭矩液 压马达、 钻机的伸缩部分、 钻机的旋转部分、 钻机整体升降油缸、 钻机整体前 后或左右移动部分、 以及钻机的液压操作系统等组成， 如专利号为-

200420091861. 7的中国专利中公开的自移行走式锚索机中的液压钻机部分。 因 此， 所述的各个部分的详细结构不再作说明。

图 4示出了本发明的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的另一实施例。 与前一实施例相比， 图 4所示的实施例中两钻机之间的间距加大， 而且缩小了 帮锚杆施工距底板的高度， 这样可以使操作更加方便。 此外， 在立柱与推煤铲 板之间附加了一支撑， 这样可以更加稳定， 也可增大推煤铲板的推力。

本发明的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机的液压钻机部分的改进为：

( 1 )、用于顶锚杆锚索施工的液压钻机采用双立柱 11， 左右移动部分的滑 道 12装在双立柱上。 这样就节省了钻机平台的空间， 使设备结构更加紧凑。

(2)、 在双立柱中的一个立柱内装有临时支护的支架 3和升降油缸， 并在 升降油缸顶部连接横梁 4， 该横梁优选为 T型横梁，它不仅可以加大支护顶板的 面积， 而且还能起到錨网组合支护时挑钢筋梁的作用， 更加方便现场施工。

(3)、 用于帮锚杆锚索的施工的液压钻机整体前后移动， 在钻机平台设有 前后布置的滑道 10， 钻机的 （单）立柱坐落在滑道上， 并由装在钻机平台上的 油缸推动钻机整体前后移动。

本发明的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机， 为连采、 连掘、 综掘巷道 所用支护设备， 可以通过履带行走在巷道内自由移动。 须两台履带式可升降顶 帮錨杆锚索钻机成套使用， SP, 用于帮锚杆锚索的施工的液压钻机装于钻机平 台左、 右一侧的各一台， 两台液压钻机的旋转方向不同。 在巷道掘进时两台履 带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机前后依次排放在巷道的两侧进行施工。

本领域技术人员不难理解， 本发明的基本技术方案不仅包含已经描述了的 各方案以及它们的任意组合， 而且包括那些在阅读了本说明书后不需要创造性 劳动就可直接推出的所有技术方案。

Claims

1. 一种履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机， 包括履带行走部分（1)、 临 时支护支架、 升降油缸（3)、 横梁（4)、 用于顶锚杆锚索施工的液压钻机（5)、 用于帮锚杆锚索施工的钻机（6)、 钻机平台 （7)、 液压系统及操作控制台 （8)、 履带式驱动电机（9)、 帮锚杆锚索钻机前后移动的滑道（10)， 其特征在于： 在 所述钻机平台的下方履带行走部分的前部装有一个推煤铲板 （2); 所述用于顶 锚杆锚索施工的液压钻机装于钻机平台前方； 采用双立柱（11)， 其上装有左右 移动部分的滑道（12); 液压钻机向左或右旋转； 所述用于帮锚杆锚索施工的液 压钻机装于钻机平台中部一侧， 并可向一侧旋转； 在钻机平台上设有前后布置 的滑道， 其上装有液压钻机的立柱； 装在钻机平台上的油缸推动钻机整体前后 移动。

2.如权利要求 1所述的履带式可升降顶帮錨杆锚索施工钻机，其特征在于 _: 所述用于帮锚杆锚索施工的液压钻机装于钻机平台左侧。

3. 如权利要求 1所述的履带式可升降顶帮锚杆錨索施工钻机，其特征在于: 所述用于帮锚杆锚索施工的液压钻机装于钻机平台右侧。

4. 如上述任一项权利要求所述的履带式可升降顶帮錨杆锚索施工钻机， 其 特征在于： 帮锚杆锚索施工的液压钻机可向左旋转。

5. 如权利要求 1-3中任一项所述的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机， 其特征在于： 帮錨杆錨索施工的液压钻机可向右旋转。

6. 如上述任一项权利要求所述的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机， 其 特征在于：所述的临时支护的支架（3)与升降油缸装在双立柱中的一个立柱内， 并在升降油缸顶部连接横梁（4)。

7. 如上述任一项权利要求所述的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机， 其 特征在于:所述用于顶锚杆锚索施工的液压钻机向左或向右旋转的角度为 30度。

8. 如权利要求 4-7中任一项所述的履带式可升降顶帮锚杆锚索施工钻机， 其特征在于： 所述用于帮锚杆锚索施工的液压钻机旋转的角度为 90度。

9.如上述任一权利要求所述的钻机， 其特征在于： 顶帮锚杆锚索同时施工 时， 帮锚杆滞后顶锚杆不大于 1米。

10.如上述任一权利要求所述的钻机， 其特征在于： 推煤铲板 （2) 不仅支 撑在机架底部， 而且附加支撑于双立柱的底部。

11.如上述任一权利要求所述的钻机， 其特征在于： 所述横梁 （4) 为 T型 钢。

12. 如权利要求 1、 6-11所述的钻机， 其特征在于： 在钻机平台左、 右侧 各装一台用于帮锚杆锚索施工的液压钻机， 两台液压钻机的旋转方向不同。