大寬度一次成巷煤巷快速掘進(jìn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦井下開拓技術(shù)，特別是適用于大、中型煤礦井下巷道寬度范圍為
3.5?5.5米，高度范圍為3?5米的煤巷綜合機(jī)械化開拓作業(yè)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦開采，掘進(jìn)先行。煤巷進(jìn)尺占礦井總進(jìn)尺的80%以上，抓好煤巷進(jìn)尺是緩解礦井采掘接替緊張，保持礦井采掘平衡，實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效的關(guān)鍵。目前在煤巷掘進(jìn)工藝及裝備方面發(fā)展較快，形成了 “綜掘機(jī)一單體錨桿鉆機(jī)作業(yè)線”、“綜掘機(jī)一液壓錨桿鉆車作業(yè)線”、“連采機(jī)一液壓錨桿鉆車作業(yè)線”和“掘錨一體機(jī)”等多種煤巷掘進(jìn)工藝并存的格局，為礦井安全生產(chǎn)提供了保障。但是，所有這些掘進(jìn)工藝仍存在嚴(yán)重的問題，掘進(jìn)效率沒有充分的發(fā)揮，嚴(yán)重制約著礦井的安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效，提高單進(jìn)水平勢在必行。
[0003]主要表現(xiàn)在以下幾方面:
[0004]①割煤速度低:綜掘機(jī)截割頭體積小，在割煤過程中頻繁擺動(dòng)；連采機(jī)和掘錨機(jī)的截割部窄，對大斷面巷道不能一次成形，造成目前掘進(jìn)工藝割煤速度低。
[0005]②裝煤效率低:綜掘機(jī)、連采機(jī)與掘錨機(jī)都采用星輪式裝載部，星輪式裝載部長度長、坡度小、裝煤不連續(xù)、效率低。
[0006]③輸送能力低:輸送部馬達(dá)功率小、寬度窄，輸送能力受到了限制。
[0007]④支護(hù)速度低:掘進(jìn)設(shè)備與支護(hù)設(shè)備分離，造成掘、支工序之間存在調(diào)機(jī)、退機(jī)問題，由于掘進(jìn)和支護(hù)設(shè)備的交替過程頻繁，同時(shí)鉆臂數(shù)量少，輔助時(shí)間長，造成支護(hù)速度低、空頂距大。
[0008]⑤探放水效率低:探放水設(shè)備與掘進(jìn)、支護(hù)設(shè)備分離，三大工序之間都存在調(diào)機(jī)、退機(jī)問題，由于探放水設(shè)備與掘進(jìn)支護(hù)設(shè)備的交替過程頻繁，輔助時(shí)間長，同時(shí)傳統(tǒng)探放水設(shè)備鉆臂數(shù)量少，造成探放水效率低。
[0009]⑥空頂距大、適應(yīng)性差:連采機(jī)和掘錨機(jī)僅適用于頂板條件好的情況，最小空頂距大，不能及時(shí)支護(hù)；綜掘機(jī)適應(yīng)性好但效率低。很多大型綜掘機(jī)不能適應(yīng)小型巷道的掘進(jìn)。
[0010]⑦綜合效率低:綜上所述問題造成目前掘進(jìn)工藝綜合效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是解決上述煤礦井下煤巷掘進(jìn)施工中存在的問題，進(jìn)一步提高機(jī)械化施工水平，提供一種降低施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度和減少施工人員，改善現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，減少職業(yè)病的發(fā)生，提高安全性和作業(yè)效率，掘錨一體的大寬度一次成巷煤巷快速掘進(jìn)工藝。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0013]大寬度一次成巷煤巷快速掘進(jìn)工藝，該巷煤巷快速掘進(jìn)工藝包括探放水、截煤、裝、運(yùn)煤、超前支護(hù)及支護(hù)；采用大寬度一次成巷的煤巷綜合掘錨機(jī)，所述煤巷綜合掘錨機(jī)包括行走部、在行走部上設(shè)置的機(jī)體平臺、滾筒截割部、鏟運(yùn)部、鉆錨裝置、超前支護(hù)裝置、電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、鉆錨操作升降平臺及后支撐裝置，其特征是:
[0014]所述大寬度一次成巷的煤巷綜合掘錨機(jī)具有:
[0015]所述滾筒截割部包括滾筒截割裝置、截割臂、截割擺動(dòng)油缸及截割裝置座；滾筒截割裝置與截割臂連接，截割臂鉸接在截割裝置座上，割裝置座固定在機(jī)體平臺中間；截割擺動(dòng)油缸一端鉸接在截割裝置座上，另一端鉸接截割臂上；
[0016]所述鉆錨裝置包括前鉆錨裝置、前下鉆錨裝置、后鉆錨裝置；前鉆錨裝置與前下鉆錨裝置安裝在截割臂的左右兩側(cè)的機(jī)體平臺上，后鉆錨部安裝于機(jī)體平臺上，共計(jì)六臺；
[0017]所述該巷煤巷快速掘進(jìn)工藝的具體工藝流程為:
[0018](I)探放水:使用鉆錨裝置的前鉆錨裝置對巷道進(jìn)行探放水作業(yè)；
[0019](2)截煤:使用所述滾筒截割部對機(jī)部的截割部進(jìn)行煤體的截割施工，所述滾筒截割部上下擺動(dòng)地對巷道煤體的截割作業(yè)；
[0020](3)裝、運(yùn)煤:使用鏟板部裝煤，滾筒與鏟斗裝置保持近距離，浮煤依靠滾筒截割裝置旋轉(zhuǎn)拋煤，伊"運(yùn)部配合中運(yùn)輸，煤塊向外運(yùn)輸；
[0021](4)超前支護(hù):把網(wǎng)片和鋼筋托梁固定好后，放在煤巷掘錨一體化機(jī)上所設(shè)置的超前支護(hù)裝置托梁器上，向前移動(dòng)掘錨一體機(jī)，到達(dá)指定位置，升起超前支護(hù)使網(wǎng)片與永久支護(hù)網(wǎng)相連；
[0022](5)支護(hù):使用煤巷掘錨一體化機(jī)的六臺鉆臂進(jìn)行打眼和注錨，以及進(jìn)行預(yù)緊、張拉的支護(hù)工藝。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有顯著的有益效果是:
[0024]I)采用本煤巷快速掘進(jìn)工藝技術(shù)，在施工過程中不需要退機(jī)、調(diào)機(jī)，在一臺機(jī)組上實(shí)現(xiàn)了“探一掘一裝一運(yùn)一支”連續(xù)作業(yè)，節(jié)省了人力和時(shí)間，提高了工效，是其它煤巷掘進(jìn)工藝技術(shù)的2倍以上水平。
[0025]2)截割速度得到了大幅度的提升，解決了綜掘機(jī)截割頭體積小，在割煤過程中頻繁擺動(dòng)；連采機(jī)和掘錨機(jī)的截割部窄，對大斷面巷道不能一次成形，造成目前掘進(jìn)工藝割煤速度低的問題。
[0026]3)裝煤速度得到了大幅度的提升，解決了傳統(tǒng)星輪式裝載部長度長、坡度小、裝煤不連續(xù)、效率低的問題。
[0027]4)運(yùn)煤速度得到了大幅度的提升，解決了傳統(tǒng)輸送部馬達(dá)功率小、寬度窄，輸送能力低的問題。
[0028]5)支護(hù)速度得到了大幅度的提升，解決了傳統(tǒng)掘進(jìn)設(shè)備與支護(hù)設(shè)備分離，造成掘、支工序之間存在調(diào)機(jī)、退機(jī)問題、空頂距大和支護(hù)不及時(shí)的問題。
[0029]綜述本工藝技術(shù)解決了現(xiàn)有煤巷掘進(jìn)工藝技術(shù)存在的適應(yīng)性差和綜合效率低等核心問題。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明的整機(jī)的主視圖。
[0031]圖2是本發(fā)明的整機(jī)的俯視圖。
[0032]圖3是滾筒截割、鏟運(yùn)和鉆錨裝置在整機(jī)上布置的主視圖。
[0033]圖4是滾筒截割、鏟運(yùn)和鉆錨裝置在整機(jī)上布置的俯視圖。
[0034]圖5是本發(fā)明中滾筒截割裝置結(jié)構(gòu)的主剖視圖。
[0035]圖6是本發(fā)明中滾筒截割裝置的潤滑管路示意圖。
[0036]圖7是本發(fā)明中鏟斗裝置結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0037]圖8是本發(fā)明中鏟斗裝置結(jié)構(gòu)的三維立體圖。
[0038]圖9是本發(fā)明中滾筒截割裝置與鏟斗裝置結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0039]圖10是本發(fā)明中滾筒截割裝置與鏟斗裝置結(jié)構(gòu)的三維立體圖。
[0040]圖11是鉆錨裝置的前上鉆錨裝置的主視圖。
[0041]圖12是鉆錨裝置的前上鉆錨裝置的俯視圖。
[0042]圖13是鉆錨裝置的前下鉆錨裝置的主視圖。
[0043]圖14是鉆錨裝置的前下鉆錨裝置的俯視圖。
[0044]圖15是鉆錨裝置的后鉆錨裝置的示意圖。
[0045]圖16是本發(fā)明中滾筒截割裝置煤巷內(nèi)掘切割過程的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]以下結(jié)合附圖進(jìn)行本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】詳細(xì)說明:
[0047]—、本發(fā)明采用煤巷掘錨設(shè)備
[0048]圖1至圖4所示，本發(fā)明采用的大寬度一次成巷的煤巷綜合掘錨機(jī)。該煤巷綜合掘錨機(jī)把探放水、截割煤壁、裝煤、運(yùn)煤和鉆孔錨桿錨索支護(hù)五大工序集合于一身。
[0049]該綜合掘錨機(jī)包括行走部1、在行走部分上設(shè)置的機(jī)體平臺2、截割部3、鏟運(yùn)部4、鉆錨裝置5、超前支護(hù)裝置6、電控系統(tǒng)7、液壓系統(tǒng)8、鉆錨操作升降平臺9和后支撐裝置10 ;其中:
[0050]所述超前支護(hù)裝置6、電控系統(tǒng)7和液壓系統(tǒng)8安裝在機(jī)體平臺2之上、鉆錨操作升降平臺9安裝在機(jī)體平臺2的前面，后支撐裝置10安裝在機(jī)體平臺2的后下方；所述鏟運(yùn)部4安裝在行走部I前與在行走部、機(jī)體平臺2中間。超前支護(hù)裝置6是實(shí)現(xiàn)機(jī)械托網(wǎng)和保護(hù)作業(yè)人員在空頂下的安全，起到臨時(shí)支護(hù)的作用。
[0051]所述截割部3包括滾筒截割裝置3-1、截割臂3-2、截割擺動(dòng)油缸3_3及截割裝置座3-4 ;滾筒截割裝置與截割臂連接，截割臂鉸接在截割裝置座3-4上，割裝置座固定在平臺2中間。截割擺動(dòng)油缸一端鉸接在截割裝置座上，另一端鉸接截割臂上。
[0052]所述鏟運(yùn)部4包括鏟斗裝置4-1、鏟斗擺動(dòng)油缸4-2、及輸送部4_3 ;所述運(yùn)輸裝置
4-3安裝在行走部I前與在行走部、平臺2中間；所述鏟斗裝置鉸接在輸送部的前端，鏟斗擺動(dòng)油缸一端鉸接在平臺的前端，另一端鉸接在鏟斗裝置上。
[0053]所述鉆錨裝置5包括前鉆錨裝置5-1、前下鉆錨裝置5-2、后鉆錨裝置5_3 ;前鉆錨裝置與前下鉆錨裝置安裝在截割臂的左右兩側(cè)的機(jī)體平臺2上，后鉆錨部安裝于機(jī)體平臺2上，共計(jì)六臺；其中:前鉆錨裝置蹦夠進(jìn)行探放水作業(yè)。這些鉆錨裝置能對巷道進(jìn)行全方位、多功能、零空頂及時(shí)支護(hù)，解決支護(hù)速度慢、耦合度低和適應(yīng)性差的問題，實(shí)現(xiàn)掘一一支平行快速交替作業(yè)。
[0054]圖5所示，本發(fā)明中滾筒截割裝置。該滾筒截割裝置采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)截割滾筒技術(shù)。滾筒截割裝置包括滾筒架3-1-1、兩個(gè)中間滾筒3-1-2、兩臺永磁電機(jī)3-1-3、減速機(jī)構(gòu)3-1-4、兩個(gè)側(cè)滾筒裝置3-1-5 ;所述滾筒架3-1-1設(shè)有端部與二個(gè)支撐架構(gòu)成，滾筒支架的端部與截割臂3-2連接；
[0055]所述兩個(gè)中間滾筒3-1-2在滾筒架3-1-1的三個(gè)支撐架中間，兩臺永磁電機(jī)3_1_3分別裝在各自的中間滾筒3-1-2中，兩臺永磁電機(jī)3-1-3的外殼的外圓分別與各自的中間滾筒內(nèi)孔的內(nèi)圓固定連接，既采用鍵連接；兩臺永磁電機(jī)3-1-3共用一根永磁電機(jī)定子軸，永磁電機(jī)定子軸與三個(gè)支撐架的中間支撐架固定連接，既也采用鍵連接；
[0056]所述側(cè)滾筒裝置3-1-5包括側(cè)滾筒3-1-5-1、側(cè)滾筒軸3_1_5_2、側(cè)滾筒軸承
3-1-5-3、側(cè)滾筒切割頭3-1-5-4、伸縮機(jī)構(gòu)3_1_5_5;所述側(cè)滾筒與側(cè)滾筒軸固定連接，側(cè)滾筒軸帶側(cè)滾筒軸承裝在支撐架孔內(nèi)，并經(jīng)減速機(jī)構(gòu)與中間滾筒連接；其中:伸縮機(jī)構(gòu)包括伸縮油缸和伸縮連桿，側(cè)滾筒切割頭鉸接在側(cè)滾筒上，伸縮連桿與側(cè)滾筒切割頭、側(cè)滾筒分別鉸接，所述伸縮油缸與側(cè)滾筒切割頭、側(cè)滾筒軸分別鉸接。
[0057]所述中間滾筒的外圓、側(cè)滾筒的外圓與切割頭上固定有若干個(gè)切割刀頭3-1-6。
[0058]所述減速機(jī)構(gòu)由裝在側(cè)滾筒軸上的齒輪與裝在中間滾筒內(nèi)齒圈構(gòu)成，為一級減速機(jī)構(gòu)。
[0059]圖6所示，本發(fā)明中供油管路。由于伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮油缸與側(cè)滾筒裝置一同旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述滾筒截割裝置的伸縮油缸供油管路3-5需要特殊設(shè)計(jì)，伸縮油缸供油管路包括滾筒架的中間支撐架的油孔3-5-1、油管接頭3-5-2、內(nèi)部油管3-5-3、配液盤3_5_4與軟油管3-