CN112878922B - 用于巷道锚索钻机的钻机支架和基于其的支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于巷道锚索钻机的钻机支架和基于其的支护方法，该钻机支架包括包括行走底盘、支座、立板、第三伸缩杆和第四伸缩杆，立板设于支座上，支座与行走底盘之间设有多个第一伸缩杆，第三伸缩杆的内侧杆外端与立板的一侧转动连接，第四伸缩杆的一端与支座转动连接，另一端与第三伸缩杆的外侧杆下侧转动连接，第四伸缩杆包括控制回路，当第三伸缩杆的外侧杆伸出并带动第四伸缩杆伸出时，控制回路控制第四伸缩杆保持伸出状态；当第三伸缩杆收回时，控制回路控制第四伸缩杆缩回。本发明结构设计合理，可以稳定支撑钻机，节省人力；同时实现锚索锚入岩石层和帮部煤体之间，稳定支护帮部煤体。

Description

用于巷道锚索钻机的钻机支架和基于其的支护方法

技术领域

本发明涉及巷道锚固支护技术领域，尤其涉及一种用于巷道锚索钻机的钻机支架和基于其的支护方法。

背景技术

相关技术中，钻机在钻锚索过程中，由于支撑钻机的钻机支架不方便调整角度，使得钻入煤壁中锚索的角度不能达到施工要求，使得锚索只能水平钻入煤体中，但锚索仅仅插入煤体而不能插入巷道的顶部岩石层中，会导致锚索支护不稳定，最终导致巷道不安全。另外，在施工锚索的过程中，需要工人举拖钻机，如此不仅费时费力，而且工人长时间举拖钻机后使得锚索施工后的效果不一致。

公开号为CN209510256U的专利说明书中公开了一种可调角度式锚索钻机施工架，包括单体支柱，单体支柱的外壁上套设有卡箍器，卡箍器的一侧外壁上焊接有立架，立架的顶端通过横架固定有转轴座，转轴座的内部贯穿有旋转轴，旋转轴的两端均焊接有转架，且旋转轴的中间位置处通过底部固定器固定有锚索钻机，底部固定器的一侧外壁上安装有上端盖、下端盖和限位柱，该可调角度式锚索钻机施工设置了底部固定器、转架、旋转轴、转轴座和支架，需要调整锚索钻机的工作角度时，锚索钻机带动底部固定器和支架转动，底部固定器带动旋转轴在转轴座内转动，旋转轴在转动的同时还带动了两端的转架同步转动，以实现锚索钻机工作角度的变化。

但是这种可调角度式锚索钻机施工架在使用时存在不足之处，其角度调节操作较为繁琐，且在施工锚索的过程中，需要工人举拖钻机，仍存在费时费力、施工后的效果不一致等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服传统技术中存在的上述问题，提供一种用于巷道锚索钻机的钻机支架和基于其的支护方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

一种用于巷道锚索钻机的钻机支架，包括：

行走底盘；

支座和立板，所述立板设于所述支座上，所述支座与所述行走底盘之间设有多个第一伸缩杆，所述第一伸缩杆用于驱动所述支座沿竖直方向活动；

第三伸缩杆，所述第三伸缩杆的内侧杆外端与所述立板的一侧转动连接；

第四伸缩杆，所述第四伸缩杆的一端与所述支座转动连接，所述第四伸缩杆的另一端与所述第三伸缩杆的外侧杆下侧转动连接，所述第四伸缩杆包括控制回路，当所述第三伸缩杆的外侧杆伸出并带动所述第四伸缩杆伸出时，所述控制回路控制所述第四伸缩杆保持伸出状态，以使所述第四伸缩杆支撑所述第三伸缩杆将锚索插入钻孔内，当所述第三伸缩杆收回时，所述控制回路控制所述第四伸缩杆缩回。

进一步地，上述用于巷道锚索钻机的钻机支架中，所述行走底盘和支座之间还设有导向机构，所述导向机构由导向套和滑动限制在其内的导向杆构成，所述导向套与行走底盘的下侧垂直固定，所述导向杆与支座的下侧垂直固定。

进一步地，上述用于巷道锚索钻机的钻机支架中，所述立板的另一侧固定有至少一个用于为所述立板提供侧向支撑用的第二伸缩杆。

进一步地，上述用于巷道锚索钻机的钻机支架中，所述控制回路包括：第一单向阀、第二单向阀和二位三通阀，所述第一单向阀与所述二位三通阀的左侧相连通，所述第二单向阀与所述二位三通阀的右侧相连通，液压油可依次通过所述第一单向阀、所述二位三通阀进入所述第四伸缩杆内，以使所述第四伸缩杆伸出。

进一步地，上述用于巷道锚索钻机的钻机支架中，所述二位三通阀为带操作手柄的手动二位三通阀。

进一步地，上述用于巷道锚索钻机的钻机支架中，还包括：补压机构，所述补压机构用于补充所述控制回路的压力差，以使所述控制回路控制所述第四伸缩杆保持伸出状态。

进一步地，上述用于巷道锚索钻机的钻机支架中，还包括：补液机构，所述补液机构用于补充所述控制回路的液压油。

进一步地，上述用于巷道锚索钻机的钻机支架中，所述第三伸缩杆为钻杆钻机的伸缩单元即动力头，所述第三伸缩杆能够将锚索插入与水平线具有预设夹角的钻孔中，且钻孔的部分孔道贯穿帮部煤体后进入巷道的岩石层中。

基于钻机支架的支护方法，钻机支架为如上所述钻机支架，所述支护方法包括如下步骤，

S1：钻机支架利用行走底盘移动至工作位置，第一伸缩杆的活动部伸出并调整支座至合适高度位置；

S2：第二伸缩杆的活动部伸出并抵接在巷道左侧的帮部煤体上；

S3：第四伸缩杆的活动部伸出并调整第三伸缩杆的角度，使其连接钻杆后能够贯穿巷道右侧的帮部煤体并钻入岩石层，打出不同倾斜角度的钻孔；

S4：钻孔结束后，将锚索放入钻孔，再将锚索与第三伸缩杆的外侧杆外端连接，利用第三伸缩杆将锚索锚入钻孔。

进一步地，上述基于钻机支架的支护方法，步骤S3中，钻杆在第三伸缩杆缩回后进行接杆操作，接杆的数量与钻孔的深度相配合。

本发明的有益效果是：

1、本发明提供的钻机支架结构设计合理，可以稳定支撑钻机，节省人力；同时钻机支架可以调整角度，以使锚索可以插入岩石层和帮部煤体之间，以稳定支护帮部煤体。

2、本发明提供的支护方法设计科学，基于钻机支架可以将锚索打进岩石层和帮部煤体之间，即开启一种新的钻孔方法，操作简便，利于提高支护效果。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的使用状态示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为第三伸缩杆伸出时第四伸缩杆的液压油路示意图；

图4为第三伸缩杆缩回时第四伸缩杆的液压油路示意图；

附图中，各部件的标号如下：

1-行走底盘，2-第一伸缩杆，3-支座，4-立板，5-第二伸缩杆，6-第三伸缩杆，7-第四伸缩杆，8-第一单向阀，9-第二单向阀，10-二位三通阀，11-帮部煤体，12-岩石层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-4所示，本实施例为一种用于巷道锚索钻机的钻机支架，包括行走底盘1、支座3、立板4、第三伸缩杆6和第四伸缩杆7。立板4设于支座3上，支座3与行走底盘1之间设有多个第一伸缩杆2，第一伸缩杆2用于驱动支座3沿竖直方向活动。第三伸缩杆6的内侧杆外端与立板4的一侧转动连接。第四伸缩杆7的一端与支座3转动连接，第四伸缩杆7的另一端与第三伸缩杆6的外侧杆下侧转动连接。第四伸缩杆7包括控制回路，当第三伸缩杆6的外侧杆伸出并带动第四伸缩杆7伸出时，控制回路控制第四伸缩杆7保持伸出状态，以使第四伸缩杆7支撑第三伸缩杆6将锚索插入钻孔内，当第三伸缩杆6收回时，控制回路控制第四伸缩杆7缩回。

例如图2所示，第三伸缩杆6的最外部的杆与第四伸缩杆7相连，第三伸缩杆6的最外部的杆远离第三伸缩杆6的最内杆的一端可以钻杆或锚索相连，从而使得当第三伸缩杆6伸出时，其可以带动第四伸缩杆7伸出，第四伸缩杆7伸出后，液压油可以流入缸内，以支撑伸出的杆，进而使得第四伸缩杆7可以支撑第三伸缩杆6。其中，第四伸缩杆伸出的动力源于第三伸缩杆6的拉力，液压油流入第四伸缩杆7的缸内，作用是支撑第三伸缩杆6。

在一个示例中，第三伸缩杆6的最外部的杆与钻杆相连，由此，第三伸缩杆6可以支撑钻杆，以使钻杆可以对帮部煤体进行打孔，进一步地，通过第四伸缩杆7支撑第三伸缩杆杆6，使得第三伸缩杆6可以保持一定的倾斜角度，从而使得钻杆可以打出倾斜的钻孔。倾斜的钻杆打到帮部煤体的顶部后，钻杆可以对巷道顶部的岩石层钻孔，从而使得锚索插入钻孔后，至少部分锚索插入岩石层内，进而提高帮部煤体的稳定性。

需要说明的是，现有技术中，在钻孔时通常钻水平孔，使得锚索仅能沿水平方向插入帮部煤体中，而不能插入岩石层中，如此导致帮部煤体质地较软不稳定。

本实施例中，行走底盘1和支座3之间设有三个第一伸缩杆2，三个第一伸缩杆2能够进行同步升降。

本实施例中，立板4的另一侧固定有至少一个用于为立板提供侧向支撑用的第二伸缩杆，第二伸缩杆6的设计能够为第三伸缩杆6伸缩带来的作用力提供反向支撑，进而避免立板4出现变形或断裂。

本实施例中，控制回路包括：第一单向阀8、第二单向阀9和二位三通阀10，第一单向阀8与二位三通阀10的左侧相连通，第二单向阀9与二位三通阀10的右侧相连通，液压油可依次通过第一单向阀8、二位三通阀10进入第四伸缩杆7内，以使第四伸缩杆7伸出。第四伸缩杆7中液压油从无杆腔进油，使有杆腔的油回到无杆腔。在同一压强下，利用无杆腔和有杆腔的面积差，产生压力差，从而驱动液压缸伸出。

本实施例中，第三伸缩杆6的活动部伸出，第四伸缩杆7的一端与第三伸缩杆6相连，使得第三伸缩杆6伸出时可以带动第四伸缩杆7伸出；在第三伸缩杆6伸出的过程中，手动控制二位三通阀10以使第四伸缩杆7稳定支撑第三伸缩杆6；当第三伸缩杆6的活动部不断伸出时，其会带动第四伸缩杆7的活动端伸出，而液压油也可以从二位三通阀10的左侧流入到右侧；在第三伸缩杆6缩回的过程中，手动控制二位三通阀10，以使得第四伸缩杆7随第三伸缩杆6一起缩回。

其中，通过手动控制二位三通阀10可以方便工人操控，也使得工人可以根据钻孔或者将锚索插入钻孔中的实际情况进行控制二位三通阀10。

本实施例中，第三伸缩杆6为钻杆钻机的伸缩单元，第三伸缩杆6能够将锚索插入与水平线具有预设夹角的钻孔中，且钻孔的部分孔道贯穿帮部煤体11后进入巷道的岩石层12中。

本实施例提供的钻机支架结构设计合理，可以稳定支撑钻机，节省人力；同时钻机支架可以调整角度，以使锚索可以锚入岩石层12和帮部煤体11之间，稳定支护帮部煤体。

实施例二

本实施例的结构及应用与实施例一的结构及应用基本相同，其不同之处在于，行走底盘1和支座3之间设有一个第一伸缩杆2以及多个导向机构，导向机构由导向套和滑动限制在其内的导向杆构成，导向套与行走底盘1的下侧垂直固定，导向杆与支座3的下侧垂直固定，导向机构的作用是为了保障支座3竖直位移时的平稳性。

实施例三

本实施例的结构及应用与实施例一的结构及应用基本相同，其不同之处在于，还包括补压机构，补压机构用于补充所述控制回路的压力差，以使控制回路控制第四伸缩杆7保持伸出状态。

实施例四

本实施例的结构及应用与实施例一的结构及应用基本相同，其不同之处在于，还包括补液机构，补液机构用于补充控制回路的液压油，以使控制回路中的液压油充足。

实施例五

本实施例提供了基于钻机支架的支护方法，该支护方法包括如下步骤：

S1：钻机支架利用行走底盘1移动至工作位置，第一伸缩杆2的活动部伸出并调整支座3至合适高度位置。

S2：第二伸缩杆5的活动部伸出并抵接在巷道左侧的帮部煤体11上。

S3：第四伸缩杆7的活动部伸出并调整第三伸缩杆6的角度，使其连接钻杆后能够贯穿巷道右侧的帮部煤体并钻入岩石层，打出不同倾斜角度的钻孔；钻杆在第三伸缩杆6缩回后进行接杆操作，接杆的数量与钻孔的深度相配合。钻杆的衔接是通过钻杆之间的螺纹丝口进行快速接杆，当第一根钻杆推进后，控制动力头(第三伸缩杆)后退，再连接新的钻杆即可。如果动力头反转，严禁后退，否则就会掉杆，只有使用板叉卡住钻杆卡接处时，才可反转。

S4：钻孔结束后，将锚索放入钻孔，锚索比钻孔略长30cm；再将锚索与第三伸缩杆6的外侧杆外端连接，利用第三伸缩杆6将锚索锚入钻孔。

本实施例提供的支护方法设计科学，基于钻机支架可以将锚索打进岩石层12和帮部煤体11之间，即开启一种新的钻孔方法，操作简便，利于提高支护效果。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种用于巷道锚索钻机的钻机支架，其特征在于，该钻机支架包括：

行走底盘；

支座和立板，所述立板设于所述支座上，所述支座与所述行走底盘之间设有多个第一伸缩杆，所述第一伸缩杆用于驱动所述支座沿竖直方向活动；

第三伸缩杆，所述第三伸缩杆的内侧杆外端与所述立板的一侧转动连接；

第四伸缩杆，所述第四伸缩杆的一端与所述支座转动连接，所述第四伸缩杆的另一端与所述第三伸缩杆的外侧杆下侧转动连接，所述第四伸缩杆包括控制回路，当所述第三伸缩杆的外侧杆伸出并带动所述第四伸缩杆伸出时，所述控制回路控制所述第四伸缩杆保持伸出状态，以使所述第四伸缩杆支撑所述第三伸缩杆将锚索插入钻孔内，当所述第三伸缩杆收回时，所述控制回路控制所述第四伸缩杆缩回；

所述控制回路包括：第一单向阀、第二单向阀和二位三通阀，所述第一单向阀与所述二位三通阀的左侧相连通，所述第二单向阀与所述二位三通阀的右侧相连通，液压油可依次通过所述第一单向阀、所述二位三通阀进入所述第四伸缩杆内，以使所述第四伸缩杆伸出；

基于所述钻机支架的支护方法包括如下步骤：

S1：钻机支架利用行走底盘移动至工作位置，第一伸缩杆的活动部伸出并调整支座至合适高度位置；

S2：第二伸缩杆的活动部伸出并抵接在巷道左侧的帮部煤体上；

S3：第四伸缩杆的活动部伸出并调整第三伸缩杆的角度，使其连接钻杆后能够贯穿巷道右侧的帮部煤体并钻入岩石层，打出不同倾斜角度的钻孔；

S4：钻孔结束后，将锚索放入钻孔，再将锚索与第三伸缩杆的外侧杆外端连接，利用第三伸缩杆将锚索锚入钻孔。

2.根据权利要求1所述用于巷道锚索钻机的钻机支架，其特征在于，所述行走底盘和支座之间还设有导向机构，所述导向机构由导向套和滑动限制在其内的导向杆构成，所述导向套与行走底盘的下侧垂直固定，所述导向杆与支座的下侧垂直固定。

3.根据权利要求1所述用于巷道锚索钻机的钻机支架，其特征在于，所述立板的另一侧固定有至少一个用于为所述立板提供侧向支撑用的第二伸缩杆。

4.根据权利要求1所述用于巷道锚索钻机的钻机支架，其特征在于，所述二位三通阀为带操作手柄的手动二位三通阀。

5.根据权利要求1所述用于巷道锚索钻机的钻机支架，其特征在于，还包括：补压机构，所述补压机构用于补充所述控制回路的压力差，以使所述控制回路控制所述第四伸缩杆保持伸出状态。

6.根据权利要求1所述用于巷道锚索钻机的钻机支架，其特征在于，还包括：补液机构，所述补液机构用于补充所述控制回路的液压油。

7.根据权利要求1所述用于巷道锚索钻机的钻机支架，其特征在于，所述第三伸缩杆为钻杆钻机的伸缩单元，所述第三伸缩杆能够将锚索插入与水平线具有预设夹角的钻孔中，且钻孔的部分孔道贯穿帮部煤体后进入巷道的岩石层中。

8.根据权利要求1所述用于巷道锚索钻机的钻机支架，其特征在于，步骤S3中，钻杆在第三伸缩杆缩回后进行接杆操作，接杆的数量与钻孔的深度相配合。

Images