CN112096407A - 开采设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开采设备，用于挖掘巷道，开采设备具有掘进状态和支护状态，开采设备包括：车架；掘进组件，掘进组件设置在车架上，以在开采设备处于掘进状态时用于掘进巷道；打锚杆组件，打锚杆组件设置在车架上，以在开采设备处于支护状态时对掘进组件掘进后的巷道打锚杆。本发明的开采设备解决了现有技术中的开采设备开采效率低的问题。

Description

开采设备

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体而言，涉及一种开采设备。

背景技术

煤炭开采一般有井工开采和露天开采两种方法，但由于大部分矿层均远离地表，因此无法使用露天开采的方式。地下开采目前占世界煤矿生产的60％，在我国可露天开采的储量仅占7.5％，大部分煤矿都需要进行井工开采，而井工开采需要掘进大量巷道。

目前，煤矿井下巷道掘进工艺包括掘进机进行截割，当截割一个循环后掘进机停机，采用人工手持单体式风动锚杆钻机进行锚杆锚索支护，先掘进再支护，连采机截割1个循环需要7～15min，完成锚索、锚杆等支护作业需要半小时以上，严重影响了煤矿井下巷道掘进的效率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种开采设备，以解决现有技术中的开采设备开采效率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种开采设备，用于挖掘巷道，开采设备具有掘进状态和支护状态，开采设备包括：车架；掘进组件，掘进组件设置在车架上，以在开采设备处于掘进状态时用于掘进巷道；打锚杆组件，打锚杆组件设置在车架上，以在开采设备处于支护状态时对掘进组件掘进后的巷道打锚杆。

进一步地，打锚杆组件包括：第一打锚杆组，第一打锚杆组可移动地设置在车架的前侧，以用于对车架顶部的巷道进行打锚杆支护。

进一步地，第一打锚杆组包括：两个第一打锚杆机，两个第一打锚杆机分别设置在车架的左右两侧，以分别用于对车架顶部不同位置处的巷道打锚杆。

进一步地，打锚杆组件还包括：第二打锚杆组，第二打锚杆组设置在车架的后侧，以用于对车架两侧的巷道的侧壁打锚杆。

进一步地，开采设备还包括：伸缩组件，伸缩组件设置在车架的顶部，伸缩组件与第一打锚杆组驱动连接，以用于驱动第一打锚杆组相对车架前后移动。

进一步地，开采设备还包括：支护组件，支护组件与伸缩组件连接，以在第一打锚杆组打锚杆时对巷道的顶部进行支护。

进一步地，开采设备还包括：轨道组件，轨道组件设置在车架上，第一打锚杆组可移动地设置在轨道组件上，以在伸缩组件的驱动下沿轨道组件的导向方向移动。

进一步地，开采设备包括：翻转平台，翻转平台可转动地设置在车架上，以在打锚杆组件打锚杆时给施工人员提供支撑。

进一步地，开采设备包括：伸缩通道组件，伸缩通道组件设置在车架的一侧，伸缩通道组件具有伸出状态和收缩状态，以在开采设备处于支护状态时，伸缩通道组件移动至伸出状态以与翻转平台连接，并在开采设备处于掘进状态时，伸缩通道组件收缩至收缩状态。

进一步地，掘进组件包括：截割机构，截割机构可移动地设置在车架的前侧，以用于开挖巷道；铲板机构，铲板机构设置在车架前侧的底部，以用于将截割机构切割下的物料铲起；输送机构，输送机构设置在车架上，输送机构与铲板机构连接，以将铲板机构铲起的物料输送至车架的后侧。

应用本发明的技术方案的开采设备将掘进和打锚两种功能有效地结合在一起，节省了时间和人力，提高了工作挖巷道的工作效率，具体的，本申请的开采设备将掘进组件和打锚杆组件共同设置在了一个可以行走的车架上，车架沿预设方向行走，掘进组件掘进土方，每掘进一端距离停下来对巷道进行打锚杆固定，这种边掘进边打锚杆支护的方式更加安全，同时掘进和打锚杆一体在进行两个功能作业时，切换更加方便省力。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的开采设备处于掘进状态的实施例的第一视角示意图；

图2示出了本发明的开采设备处于掘进状态的实施例的第二视角示意图；

图3示出了本发明的开采设备的截割机构下降时的示意图；

图4示出了本发明的开采设备处于支护状态的实施例的第一视角示意图；

图5示出了本发明的开采设备处于支护状态的实施例的第二视角示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、车架；11、行走履带；12、支撑组件；20、掘进组件；21、截割机构；22、铲板机构；23、输送机构；30、翻转平台；40、第一打锚杆组；41、第一打锚杆机；50、第二打锚杆组； 51、第二打锚杆；60、伸缩组件；70、支护组件；80、轨道组件；90、伸缩通道组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了解决现有技术中的开采设备开采效率低的问题，本发明提供了一种开采设备。

请参考图1至图5，本发明的开采设备主要用于挖掘巷道，开采设备具有掘进状态和支护状态，开采设备包括：车架10；掘进组件20，掘进组件20设置在车架10上，以在开采设备处于掘进状态时用于掘进巷道；打锚杆组件，打锚杆组件设置在车架10上，以在开采设备处于支护状态时对掘进组件20掘进后的巷道打锚杆。

本发明的开采设备将掘进和打锚两种功能有效地结合在一起，节省了时间和人力，提高了工作挖巷道的工作效率，具体的，本申请的开采设备将掘进组件20和打锚杆组件共同设置在了一个可以行走的车架10上，车架10沿预设方向行走，掘进组件20掘进土方，每掘进一端距离停下来对巷道进行打锚杆固定，这种边掘进边打锚杆支护的方式更加安全，同时掘进和打锚杆一体在进行两个功能作业时，切换更加方便省力。

打锚杆组件包括：第一打锚杆组40，第一打锚杆组40可移动地设置在车架10的前侧，以用于对车架10顶部的巷道进行打锚杆支护。第一打锚杆组40包括：两个第一打锚杆机41，两个第一打锚杆机41分别设置在车架10的左右两侧，以分别用于对车架10顶部不同位置处的巷道打锚杆。

如图4和图5所示，第一打锚杆组40设置在车架10的顶部，当开采设备由掘进状态切换到支护状态时，第一打锚杆组40相对车架10向前移动，直至第一打锚杆组40移动到车架 10的前侧，然后两个第一打锚杆分别朝车架10行驶方向的左右两侧移动，从而使左边的第一打锚杆对左侧上方的巷道壁打锚杆，右边的第以打锚杆对右侧上方的巷道壁打锚杆支护，此外，还可以根据巷道的宽度设置三个或更多第一打锚杆，以方便对巷道顶部的各个位置处进行打锚杆支护。

打锚杆组件还包括：第二打锚杆组50，第二打锚杆组50设置在车架10的后侧，以用于对车架10两侧的巷道的侧壁打锚杆。

如图4和图5所示，本实施例中的第二打锚杆组50也包括两个第二打锚杆51，第二打锚杆组50设置在车架10高度方向的中间位置或偏下的位置，两个第二打锚杆51分别位于车架 10后侧的左右两侧，以对想到的侧壁打锚杆支护，第二打锚杆51能够相对车架10伸缩移动，能够根据巷道的不同宽度进行伸缩。

开采设备还包括：伸缩组件60，伸缩组件60设置在车架10的顶部，伸缩组件60与第一打锚杆组40驱动连接，以用于驱动第一打锚杆组40相对车架10前后移动。

如图4和图5所示，本实施例中的伸缩组件60设置在轨道组件80上，伸缩组件60包括第一液压缸，第一液压缸与第一打锚杆组40驱动连接，当伸缩组件60移动至轨道组件80的前侧后，第一液压缸推动第一打锚杆组40向前伸出，第一打锚杆组40还包括第一伸缩杆，两个第一打锚杆均可移动地与第一伸缩杆连接，当第一液压缸推动第一打锚杆组40向前移动到位后，可通过人工将第一打锚杆拉出第一伸缩杆，从而向巷道的左右两侧移动，第一打锚杆通过伸缩组件60沿巷道的长度方向小范围移动，通过第一伸缩杆沿巷道的宽度方向移动，从而使第一打锚杆能够在巷道顶部的任意位置打锚杆，且无需人工手持，降低了劳动强度。

进一步地，伸缩组件60包括伸缩液压缸和滑块，伸缩液压缸与滑块连接，以驱动滑块在轨道组件80上移动。

开采设备还包括：支护组件70，支护组件70与伸缩组件60连接，以在第一打锚杆组40 打锚杆时对巷道的顶部进行支护。

如图4所示，本实施例中，伸缩组件60还包括第二液压缸和第二伸缩杆，第二伸缩杆与支护组件70连接，当伸缩组件60沿轨道组件80移动至前侧后，第二伸缩杆带动支护组件70 向车架10前侧移动，第二液压缸通过第二伸缩杆推动支护组件70升降运动，以使支护组件 70位于翻转平台30的正上方，以在操作人员打锚杆时，避免操作人员受到巷道顶部掉落的物体砸伤。支护组件70采用支护网，支护网采用绳子材料或铁网。

开采设备还包括：轨道组件80，轨道组件80设置在车架10上，第一打锚杆组40可移动地设置在轨道组件80上，以在伸缩组件60的驱动下沿轨道组件80的导向方向移动。

如图2和图5所示，图2中的开采设备处于掘进状态，此时伸缩组件60位于轨道组件80 的后侧，图5中的开采设备处于支护状态，此时伸缩组件60移动至轨道组件80的前侧，轨道组件80包括两条滑轨，两条滑轨相互平行地设置在车架10的顶部，轨道组件80的两端设置止挡板，以将伸缩组件60的滑块限制在滑轨上移动。

开采设备包括：翻转平台30，翻转平台30可转动地设置在车架10上，以在打锚杆组件打锚杆时给施工人员提供支撑。

如图4所示，本实施例中的翻转平台30设置在截割机构21上，在支护状态下的截割机构21的切割头下降，此时将翻转平台30打开，使操作人员站在翻转平台30上对第一打锚杆进行操作，人员能够在翻转平台30上移动，增加了打锚杆的范围。

开采设备包括：伸缩通道组件90，伸缩通道组件90设置在车架10的一侧，伸缩通道组件90具有伸出状态和收缩状态，以在开采设备处于支护状态时，伸缩通道组件90移动至伸出状态以与翻转平台30连接，并在开采设备处于掘进状态时，伸缩通道组件90收缩至收缩状态。

本实施例中，伸缩通道组件90包括两个人员通道，两个人员通道分别设置在车架10的两侧，以供打锚杆操作人员行走，当开采设备处于掘进状态时，人员通道处于收缩状态，当开采设备转换至支护状态时，人员通道伸出直至与翻转平台30连接。

掘进组件20包括：截割机构21，截割机构21可移动地设置在车架10的前侧，以用于开挖巷道；铲板机构22，铲板机构22设置在车架10前侧的底部，以用于将截割机构21切割下的物料铲起；输送机构23，输送机构23设置在车架10上，输送机构23与铲板机构22连接，以将铲板机构22铲起的物料输送至车架10的后侧。

本实施例中的截割机构21设置在车架10的前侧，能够升降移动，当开采设备处于掘进状态时，截割机构21上下移动以切割土壤，挖掘巷道，将土壤挖掘下来之后，位于车架10 下侧的铲板机构22将截割机构21切下的土壤铲起来传送至输送机构23上，输送机构23与铲板机构22连接，并延伸至车架10的后侧，以将土壤运送出去。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明提供了一种煤矿巷道四臂开采设备主要包括：截割机构21、铲板机构22、车架10、行走履带11、临时的支护组件70、位于车架10顶部的第一打锚杆组40、液压系统、输送机构23、第二打锚杆组50、护罩部、水系统、位于车架10后侧的支撑组件12、电气系统、伸缩通道组件90和翻转平台30。截割结构进行截割作业，截割下来的物料通过铲板结构、输送机构23运输到开采设备后部，当截割一定距离后，将截割结构、铲板结构、后侧的支撑组件12降到地面；将翻转平台30展开，将临时支护组件70、顶部的第一打锚杆组40伸到开采设备最前端；将伸缩通道组件90伸长；将临时支护组件70打开进行支护；人员通过伸缩通道组件90到翻转平台30上，人员操作顶部的第一打锚杆机41组的两台第一打锚杆机41进行顶锚杆锚和上帮锚杆的支护作业，同时在开采设备后部，人员操作第二打锚杆组50的两台第二打锚杆51进行下帮锚杆的支护作业；支护作业完成后，将临时支护组件70、第一打锚杆组 40收回，将伸缩通道组件90缩回，将翻转平台30缩回。进行下一个循环；开采设备上的驱动动力均采用液压系统，电气系统等控制系统；本发明整体结构合理，可提高现有煤矿巷道掘进效率2至4倍，提高煤矿巷道掘进的机械自动化程度，提高安全等级，降低工人劳动强度。

由于采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，可实现掘锚一体作业，掘进完后，立即进行锚杆锚索施工，提高巷道掘进的效率2至4倍，解决煤矿巷道采掘比例失衡问题。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，临时支护可以将钢带和网托举上去，人员在临时支护下工作，安全性高。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，车架10顶部的第一打锚杆机41操作灵活，可进行第一打锚杆组支护和上帮锚杆支护施工，保证空顶距最小。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，第一打锚杆机41可在迎头进行第一打锚杆组支护和上帮锚杆支护施工，保证空顶距最小。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，第二打锚杆组50可施工下帮锚杆，四臂开采设备可施工巷道所有锚杆锚索。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，人员在翻转平台30上施工锚杆锚索，操作空间大。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，支护施工的准备时间短，锚护系统移动速度快，不需要清巷道两侧和前端的浮煤，效率高。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，人员在四臂开采设备左侧的伸缩通道组件90 操作和行走。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，具有遥控、手动操作功能。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，该四臂开采设备具有四台锚杆机，前面两台锚杆机位于开采设备机身上部，可进行第一打锚杆组和上第二打锚杆支护作业；后两台锚杆机位于开采设备机身后部，可进行下第二打锚杆支护作业。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，具有翻转平台，翻转平台在开采设备行走或截割时折叠在截割机构上，不影响截割行走等操作，1翻转平台展开后，人员可在翻转平台上操作临时支护和锚杆锚索支护作业。翻转平台面积大，宽度可达1.3米，长度可达4.5米，长度可根据巷道调质，人员在平台上工作安全方便。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，该四臂开采设备具有临时支护组件，在支护时先将钢带和网放在临时支护组件上，钢带和网放随临时支护组件上一起升起支顶，人员在临时支护组件下工作安全。当锚杆锚索支护完成后，临时支护组件可收回来进行下一次操作。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，该四臂开采设备具有人员通道，人员通道位于四臂开采设备机身左侧，人员通道从机身后侧到机身中部，人员通道前部可伸缩，截割和行走时人员通道处于缩回状态，操作人员可在人员通道移动，支护状态时人员通道处于伸出状态，人员可由机身直接移动到翻转平台上。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，该四臂开采设备具有具有两台顶锚杆机顶锚杆机部，顶锚杆机部包括轨道部、储料部、钻臂部、打钻机构。顶锚杆机部轨道部采用两级滑移设计，截割和行走时顶锚杆机部位于机身上，不影响截割和行走，支护状态时顶锚杆机部滑移到最前端，钻臂部调整好位置，打钻机构进行锚杆锚索支护。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，顶锚杆机部的打钻机构包括钻臂部和打钻机构。钻臂部调整打钻机构的位置，打钻机构进行锚杆锚索支护。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，具有第二打锚杆机，第二打锚杆机位于四臂开采设备机身后部，第二打锚杆机用于支护巷道下第二打锚杆，第二打锚杆机部包括钻臂部和打钻机构，打钻机构调整打钻机构的位置，打钻机构进行下第二打锚杆支护。

本发明提供的一种煤矿巷道四臂开采设备，掘进机可以是各种型号和类型的掘进机，可以包括图1所示的纵轴掘进机，也可以是横轴掘进机；也可以是各种功率的掘进机。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种开采设备，用于挖掘巷道，其特征在于，所述开采设备具有掘进状态和支护状态，所述开采设备包括：

车架(10)；

掘进组件(20)，所述掘进组件(20)设置在所述车架(10)上，以在所述开采设备处于所述掘进状态时用于掘进巷道；

打锚杆组件，所述打锚杆组件设置在所述车架(10)上，以在所述开采设备处于所述支护状态时对所述掘进组件(20)掘进后的巷道打锚杆。

2.根据权利要求1所述的开采设备，其特征在于，所述打锚杆组件包括：

第一打锚杆组(40)，所述第一打锚杆组(40)可移动地设置在所述车架(10)的前侧，以用于对所述车架(10)顶部的所述巷道进行打锚杆支护。

3.根据权利要求2所述的开采设备，其特征在于，所述第一打锚杆组(40)包括：

两个第一打锚杆机(41)，两个所述第一打锚杆机(41)分别设置在所述车架(10)的左右两侧，以分别用于对所述车架(10)顶部不同位置处的所述巷道打锚杆。

4.根据权利要求2所述的开采设备，其特征在于，所述打锚杆组件还包括：

第二打锚杆组(50)，所述第二打锚杆组(50)设置在所述车架(10)的后侧，以用于对所述车架(10)两侧的所述巷道的侧壁打锚杆。

5.根据权利要求2所述的开采设备，其特征在于，所述开采设备还包括：

伸缩组件(60)，所述伸缩组件(60)设置在所述车架(10)的顶部，所述伸缩组件(60)与所述第一打锚杆组(40)驱动连接，以用于驱动所述第一打锚杆组(40)相对所述车架(10)前后移动。

6.根据权利要求5所述的开采设备，其特征在于，所述开采设备还包括：

支护组件(70)，所述支护组件(70)与所述伸缩组件(60)连接，以在所述第一打锚杆组(40)打锚杆时对所述巷道的顶部进行支护。

7.根据权利要求5所述的开采设备，其特征在于，所述开采设备还包括：

轨道组件(80)，所述轨道组件(80)设置在所述车架(10)上，所述第一打锚杆组(40)可移动地设置在所述轨道组件(80)上，以在所述伸缩组件(60)的驱动下沿所述轨道组件(80)的导向方向移动。

8.根据权利要求1所述的开采设备，其特征在于，所述开采设备包括：

翻转平台(30)，所述翻转平台(30)可转动地设置在所述车架(10)上，以在所述打锚杆组件打锚杆时给施工人员提供支撑。

9.根据权利要求8所述的开采设备，其特征在于，所述开采设备包括：

伸缩通道组件(90)，所述伸缩通道组件(90)设置在车架(10)的一侧，所述伸缩通道组件(90)具有伸出状态和收缩状态，以在所述开采设备处于支护状态时，所述伸缩通道组件(90)移动至伸出状态以与所述翻转平台(30)连接，并在所述开采设备处于掘进状态时，所述伸缩通道组件(90)收缩至收缩状态。

10.根据权利要求1所述的开采设备，其特征在于，所述掘进组件(20)包括：

截割机构(21)，所述截割机构(21)可移动地设置在所述车架(10)的前侧，以用于开挖巷道；

铲板机构(22)，所述铲板机构(22)设置在所述车架(10)前侧的底部，以用于将所述截割机构(21)切割下的物料铲起；

输送机构(23)，所述输送机构(23)设置在所述车架(10)上，所述输送机构(23)与所述铲板机构(22)连接，以将所述铲板机构(22)铲起的物料输送至所述车架(10)的后侧。

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