CN107882503A - 一种连掘工作面锚杆锚索支护工艺 - Google Patents

一种连掘工作面锚杆锚索支护工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连掘工作面锚杆锚索支护工艺,以四臂顶锚杆钻车为前车,六臂帮锚杆顶锚索钻车为后车,两台车前后排列平行作业;四臂顶锚杆钻车的四台锚杆钻机朝向顶板;六臂帮锚杆顶锚索钻车前部布置四台钻机,左右各两台,上下水平布置,各自朝向巷道两侧煤帮;六臂帮锚杆顶锚索钻车后部布置两台钻机,左右各一台,均垂直朝向顶板;前部左右呈上下水平布置的钻机中的上部钻机可向上旋转90°呈垂直状态朝向顶板,与后部安装的两个钻机组成一组顶锚索钻机组。本发明在新研发的六臂帮锚杆顶锚索钻车的基础上,通过前、后车平行作业的“二车N步”法支护工艺,实现了顶锚杆、帮锚杆、顶锚索三项工序的一次性机械化支护。

Description

一种连掘工作面描杆锚索支护工艺
技术领域
[0001]本发明属于煤矿巷道支护设备制造和应用领域,具体地,涉及一种连采机双巷掘 进工作面锚杆锚索支护工艺。
背景技术
[0002]目前我国煤矿巷道主要支护形式为锚杆、锚索支护;顶锚杆己实现机械化支护,主 要有两臂或四臂锚杆钻车;整个连采机掘进工作面巷道的帮锚杆、顶锚索支护仍处于半机 械化作业状态。
[0003]、帮锚杆及顶,索支护主要存在如下问题:(1)帮锚杆支护需要分为左帮、右帮两次 打孔支护,占用人工较多;(2)帮锚杆支护需搭脚手架在巷道高处作业,劳动强度大,安全隐 患多;(3)顶锚索支护一般采用非防爆农用车,车载单臂钻机进行打孔支护,同样存在劳动 强度大,安全隐患多的问题;⑷由于顶锚杆、帮锚杆、顶锚索三项支护工序需要分阶段断续 完成,因此,对于地质条件较差的连掘工作面帮锚杆、顶锚索难于得到及时支护,常有煤帮 片帮,顶板冒顶等事故发生。
[0004]由此可见,上述现有的连掘工作面锚杆锚索支护,在设备及方法上显然仍存在有 不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。如何能创设一种用人少、支护效率高、安全有保障的 的新的全机械化的连掘工作面锚杆锚索支护工艺,成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
[0005]本发明为连采机双巷掘进工作面提供一种用人少、支护效率高、安全有保障的全 机械化的锚杆锚索支护工艺。
[0006]为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
[0007] —种连掘工作面锚杆锚索支护工艺,以四臂顶锚杆钻车为前车,六臂帮锚杆顶锚 索钻车为后车,两台车前后排列平行作业;所述四臂顶锚杆钻车的四台锚杆钻机朝向顶板; 所述六臂帮锚杆顶锚索钻车前部布置四台钻机,左右各两台,上下水平布置,各自朝向巷道 两侧煤帮;所述六臂帮锚杆顶锚索钻车后部布置两台钻机,左右各一台,均垂直朝向顶板; 所述前部左右呈上下水平布置的钻机中的上部钻机可向上旋转90。呈垂直状态朝向顶板, 与后部安装的两个垂直朝向顶板的钻机组成一组顶锚索钻机组。
[0008]进一步地,采用两车N步法,两车的步长相同,所述N为大于3的正整数;所述前车每 走一 f完成一排顶锚杆支护任务,后车每走一步完成左右两帮帮锚杆的支护任务;且后车 还需行走至第3步及第3+4n步时再向前行走〇 • 5步,完成顶锚索的支护,所述11取〇或正整数, 且 3+4n<N。
[0009]进一步地,N步为一个循环,一个循环的支护作业完成后前、后车与另一巷的连续 采煤机交换位置,进入另一已掘好巷道进行下一个锚杆锚索支护循环作业。
[0010]进一步地,采用“二车八步”法;前车的行走顺序为1步、2步、3步、4步、5步、6步、7 步、8步,完成8排顶锚杆的支护任务;而后车的行走顺序为丨步、2步、3步、3.5步、4步、5步、6 步、7步、7.5步、8步;后车除需完成8排的帮锚杆支护任务外,还需行走至第3步及第7步时再 向前行走0.5步,完成1.5排、3.5排、5.5排、7.7排共8根顶锚索的补强支护。
[0011] 进一步地,每走一步,所述前车的四台锚杆钻机可同时工作完成四个顶锚杆的支 护;或每走一步,分两次进行支护,四台锚杆钻机先同时工作完成四个顶锚杆的支护,然后, 两侧的锚杆钻机通过伸缩装置各向外拉伸,再完成靠近煤帮的两个顶锚杆支护,共完成一 排6个顶锚杆的支护。
[0012] 进一步地,所述后车前部的四台钻机,工作时根据帮锚杆间距可偏转一定角度进 行帮锚杆支护,每走一步,四台锚杆钻机同时工作可一次性完成左右两帮一排共4根帮锚杆 的支护任务;或每走一步,四台锚杆钻机分两次进行支护,共完成一排6〜8根、每帮3〜4根 帮锚杆的支护任务。
[0013]进一步地,所述后车后部安装的顶锚索钻机也具有上下旋转功能,旋转成水平状 态时可进行帮锚杆支护。
[00M]进一步地,所述前车的钴机为锚杆锚索两用钻机,前车可帮助后车进行顶锚索的 支护。
[0015] 通过采用上述技术方案,本发明至少具有以下有益效果:
[0016] 1、本发明涉及的六臂帮锚杆顶锚索钻车,使连掘巷道的锚杆锚索支护由半机械化 作业变为全机械化作业,为“二车N步”法支护工艺提供了基础装备,通过前、后车平行作业 的“二车N步”法支护工艺,实现了顶锚杆、帮锚杆、顶锚索三项工序的一次性机械化支护。 [0017] 2、用工人数大幅减少:目前现行的断续完成二帮锚杆支护工作,所需人员分别为 每帮3人,锚索支护所需3人,三个作业点共需9人;而新研发的六臂帮锚杆顶锚索钻车仅需3 人操作,减少人数三分之二。
[0018] 3、支护效率大幅提高:本发明涉及的六臂帮锚杆顶锚索进行帮锚杆及顶锚索支护 时,四个钻臂同时工作,支护效率与人工手持单臂煤电钻作业比较支护效率提高50%以上。
[0019] 4、安全进一步得到保障:帮锚杆支护无需搭脚手架在巷道高处作业;顶锚索支护 无需采用非防爆农用车车载单臂钻机进行打孔支护;对于地质条件较差的连掘工作面帮锚 杆、顶锚索得到及时支护,将避免煤帮片帮,顶板冒顶等事故的发生。
附图说明
[0020] 为了能更清楚了解本发明的技术手段,结合附图与具体实施方式对本发明作进一 步详细说明。
[0021] 图1为现有连掘工作面施工工艺,图la为四臂顶锚杆钻车1在右侧巷道进行顶锚杆 支护,连采机3在左侧巷道掘进;图lb为设备进入另一循环后交换位置继续进行各自工作; [0022]图2为本发明连掘工作面施工工艺;图2a为四臂顶锚杆钻车1、六臂帮锚杆顶锚索 钻车2在右侧巷道进行顶锚杆、帮锚杆、顶锚索支护,连采机3在左侧巷道掘进;图2b为设备 进入另一循环后交换位置继续进行各自工作;
[0023] 图3为本发明所涉及的四臂顶锚杆钻车(前车)主视图;
[0024] 图4为图3的俯视图;
[0025]图5为本发明所涉及的六臂帮锚杆顶锚索钻车(后车)帮锚杆支护状态主视图; [0026] 图6为图的俯视图;
[0027] 图7为本发明所涉及的六臂帮锚杆顶锚索钻车(后车)顶锚索支护状态主视图;
[0028] 图8为本发明所涉及的四臂顶锚杆钻车(前车)顶锚杆支护布局图;
[0029] 图9为本发明所涉及的六臂帮锚杆顶锚索钻车(后车)帮锚杆(a、c)、顶锚索布局图 ⑹;
[0030] 图中:1一四臂顶锚杆钻车;2—六臂帮锚杆顶锚索钻车;3—连采机(连续采煤机); 4 一梭车;5—给料破碎机;6—皮带运输机;7—铲车;8—已支护好的帮锚杆;9 一顶锚杆钻 机;10—上部钻机;11—下部钻机;12—顶锚索钻机。
具体实施方式
[0031 ]如图1所示,连掘工作面现有施工工艺所用设备由四臂顶锚杆钻车i、连采机3、梭 车4、给料破碎机5、皮带运输机6、铲车7组成;图la为四臂顶锚杆钻车1在右侧巷道进行顶锚 杆支护,连采机3在左侧巷道进行掘进;图lb为四臂顶锚杆钻车1与连采机3交换位置后继续 完成各自工作;如图2所示,本发明所涉及的一种连掘工作面锚杆锚索支护工艺,是在现有 施工工艺所用设备基础上增加了六臂帮锚杆顶锚索钻车2而形成的一种新型支护工艺;本 发明的新型支护工艺与连掘工作面连采机3、梭车4等设备配套使用,将会使连掘工作面掘 进效率大幅提高。
[0032]如图2所示,两台不同功能的钻车呈前后排列,四臂顶锚杆钻车1为前车,主要进行 顶锚杆支护;六臂帮锚杆顶锚索钻车2为后车,主要进行帮锚杆与顶锚索支护;前、后车平行 作业。
[0033]如图3、4所示,所述前车(四臂顶锚杆钻车1)的四台顶锚杆钻机9呈“一”字形布置, 钻臂朝向顶板;四台顶锚杆钻机9可同时工作,完成四个顶锚杆的支护,也可以分两次进行 支护,即四台顶锚杆钻机9先同时工作完成四个顶锚杆的支护,然后,两侧的顶锚杆钻机通9 过伸缩装置各向外拉伸,再完成靠近煤帮的两个顶锚杆支护,共完成一排6根顶锚杆的支护 任务。
[0034]如图5、6所示,所述后车前部布置四台钻机,左右各两个呈上下水平布置(上部钻 机10、下部钻机11),各自朝向巷道两侧煤帮;四台钻机同时工作可一次性完成左右两帮一 排共4根(每帮2根)帮锚杆的支护任务;所述后车前部的四台钻机,工作时根据帮锚杆间距 可偏转一定角度进行帮锚杆支护,四台锚杆钻机也可分两次进行支护,共完成一排6〜8根、 每帮3〜4根帮锚杆的支护任务。
[0035]如图5、6、7所示,所述后车(六臂帮锚杆顶锚索钻车2)呈上下水平布置钻机中的上 部钻机10可向上旋转90°呈垂直状态朝向顶板,与后部安装的另外两个垂直朝向顶板的顶 锚索钻机I2组成一组顶锚索钻机组,可一次性完成2排共4根锚索的支护任务,安装于后车 后部的顶锚索钻机I2也可转向水平位置进行帮锚杆支护。
[0036]如图2a所示,所述的前车与后车相互配合每行进一步,各自完成一排顶锚杆和帮 锚杆支护任务;前车、后车走完八步则完成8排(约八米)顶锚杆与帮锚杆的支护任务,八米 为一个作业循环。
[0037]如图2b所不,上述完成一个作业循环后,前车、后车与连采机3交换位置继续进行 各自的工作。
[0038]如图8所示,所述前车的行走顺序为1步、2步、3步…8步;而后车的行走顺序为1步、 2步、3步、3.5步、4步、5步、6步、7步、7.5步、8步;后车需行走至第3步及第7步时再向前行走 0.5步,完成1.5排、3.5排、5.5排、7.7排共8根顶锚索的补强支护。
[0039]如图S、9所示,上述前车、后车支护工艺统称为“二车八步”法支护工艺,可实现了 顶锚杆、帮锚杆、顶锚索三项工序的一次性完成。
[OCMO]如图8、9所示,所述的“二车八步”法支护工艺,不限于前后车行走八步为一个锚 杆、锚索支护循环,根据巷道顶板的稳定情况,也可采用“二车N步”法支护工艺。
[0041]如图2、3、4所不,所述的前车除具有顶锚杆支护功能外,还具有顶锚索支护功能, 当后车由于地质条件要求支护的帮锚杆数量较多时,后车的工作量要大于前车工作量,此 时,前车可帮助后车进行顶锚索的支护,以保证前、后车在接近100 %时间内平行作业。
[0042]本发明在新研发的六臂帮锚杆顶锚索钻车的基础上,通过前、后车平行作业的“二 车N步”法支护工艺,实现了顶锚杆、帮锚杆、顶锚索三项工序的一次性机械化支护,特别是 实现了帮锚杆与顶锚索的及时支护,消除了煤帮片帮及顶板塌落等不安全因素的发生。 [0043]以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,本 领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰,均落在本发 明的保护范围内。

Claims (8)

1. 一种连掘工作面锚杆锚索支护工艺,其特征在于,以四臂顶锚杆钻车为前车,六臂帮 锚杆顶锚索钻车为后车,两台车前后排列平行作业; 所述四臂顶锚杆钻车的四台锚杆钻机朝向顶板; 所述六臂帮锚杆顶锚索钻车前部布置四台钻机,左右各两台,上下水平布置,各自朝向 巷道两侧煤帮; 所述六臂帮锚杆顶锚索钻车后部布置两台钻机,左右各一台,均垂直朝向顶板;所述前 部左右呈上下水平布置的钻机中的上部钻机可向上旋转9〇。呈垂直状态朝向顶板,与后部 安装的两个垂直朝向顶板的钻机组成一组顶锚索钻机组。
2.根据权利要求1所述的连掘工作面锚杆锚索支护工艺,其特征在于,采用两车法, 两车的步长相同,所述N为大于3的正整数; 所述前车每走一步完成一排顶锚杆支护任务,后车每走一步完成左右两帮帮锚杆的支 护任务;且后车还需行走至第3步及第3+4n步时再向前行走0.5步,完成顶锚索的支护,所述 n取0或正整数,且3+4n<N。
3. 根据权利要求2所述的连掘工作面锚杆锚索支护工艺,其特征在于,N#为一个循环, 一个循环的支护作业完成后前、后车与另一巷的连续采煤机交换位置,进入另一己掘好巷 道进行下一个锚杆锚索支护循环作业。
4. 根据权利要求2或3所述的连掘工作面锚杆锚索支护工艺,其特征在于,采用“二车八 步”法;前车的行走顺序为1步、2步、3步、4步、5步、6步、7步、8步,完成8排顶锚杆的支护任 务;而后车的行走顺序为1步、2步、3步、3.5步、4步、5步、6步、7步、7.5步、8步;后车除需完成 8排的帮锚杆支护任务外,还需行走至第3步及第7步时再向前行走〇.5步,完成1.5排、3.5 排、5 • 5排、7 • 7排共8根顶锚索的补强支护。
5.根据权利要求2或3所述的连掘工作面锚杆锚索支护工艺,其特征在于,每走一步,所 述前车的四台锚杆钻机可同时工作完成四个顶锚杆的支护;或每走一步,分两次进行支护, 四台锚杆钻机先同时工作完成四个顶锚杆的支护,然后,两侧的锚杆钻机通过伸缩装置各 向外拉伸,再完成靠近煤帮的两个顶锚杆支护,共完成一排6个顶锚杆的支护。
6.根据权利要求2或3所述的连掘工作面锚杆锚索支护工艺,其特征在于,所述后车前 部的四台钻机,工作时根据帮锚杆间距可偏转一定角度进行帮锚杆支护,每走一步,四台锚 杆钻机同时工作可一次性完成左右两帮一排共4根帮锚杆的支护任务;或每走一步,四台锚 杆钻机分两次进行支护,共完成一排6〜8根、每帮3〜4根帮锚杆的支护任务。
7. 根据权利要求1所述的连掘工作面锚杆锚索支护工艺,其特征在于,所述后车后部安 装的顶锚索钻机也具有上下旋转功能,旋转成水平状态时可进行帮锚杆支护。
8. 根据权利要求1所述的连掘工作面锚杆锚索支护工艺,其特征在于,所述前车的钻机 为锚杆锚索两用钻机,前车可帮助后车进行顶锚索的支护。
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