CN113338978B - 一种超前支护的掘锚一体装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超前支护的掘锚一体装置，包括用于进行掘锚作业的掘锚装置和用于为所述掘锚装置提供动力的动力装置，其中，所述掘锚装置安装在第一底盘上，所述动力装置安装在第二底盘上，且所述掘锚装置具有用于接收物料并转运物料的第一输送系统，所述动力装置具有接收所述第一输送系统输送的物料并转运的第二输送系统。工作时，可根据需要同时移动第一底盘和第二底盘使掘锚装置和动力装置同时移动，也可先移动第一底盘使掘锚装置先移动进行超前支护。本申请中将掘锚装置和动力装置进行分体布置，即两者布置在不同的底盘上，如此设置可减小掘锚装置的占用大小，在面对片帮偏顶情况时，可根据需要增加支护杆的数量，从而解决片帮偏顶的问题。

Description

一种超前支护的掘锚一体装置

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种超前支护的掘锚一体装置。

背景技术

采掘机械化已经是当今煤矿掘进巷道的一种发展趋势，掘锚一体机的推广与应用，极大地减轻了工人的劳动强度与巷道掘进支护效率，未来掘锚一体机将朝着自动动化、智能化方向进一步发展。

掘锚一体机是一种适用于煤矿井下巷道掘进与支护的机械设备，能够实现边掘进边支护的一体化集成装备。

目前，掘锚一体机在国内已经大面积投入使用，可以实现掘锚同步的设计要求，均取得了良好的效果。现有的掘锚一体机通常配置4个顶锚杆机和2个帮锚杆机，并采用动力和掘锚设备一体布置，使得受整机结构限制，布置4个顶锚杆机和2个帮锚杆机后基本无空间放置其他锚杆机，因此，导致无法实现全断面支护，且帮锚支护存在滞后。由于国内矿井条件复杂，环境恶劣，部分矿井存在片帮偏顶现象，现有掘锚一体机装备均无法满足全断面施工要求。

因此，如何提供一种超前支护掘锚一体装置，增大适用范围，满足全断面施工要求，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种超前支护掘锚一体装置，增大适用范围，满足全断面施工要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种超前支护的掘锚一体装置，包括用于进行掘锚作业的掘锚装置和用于为所述掘锚装置提供动力的动力装置，其中，所述掘锚装置安装在第一底盘上，所述动力装置安装在第二底盘上，且所述掘锚装置具有用于接收物料并转运物料的第一输送系统，所述动力装置具有接收所述第一输送系统输送的物料并转运的第二输送系统。

优选的，上述的超前支护的掘锚一体装置中，所述掘锚装置包括：

用于完成截断和切割的截割装置，所述截割装置可沿掘锚一体装置的前进和后退的方向滑移的安装在所述第一底盘远离所述第二底盘的端部；

用于进行支护的顶锚杆和帮锚杆，所述顶锚杆和所述帮锚杆均可滑移的安装在所述第一底盘上；

用于安装操作台的第一工作平台，所述第一工作平台安装在所述第一底盘上。

优选的，上述的超前支护的掘锚一体装置中，所述截割装置包括：

安装座，所述安装座可沿所述第一底盘和所述第二底盘连线的方向滑移的安装在所述第一底盘上；

用于截断和切割的滚筒；

与所述滚筒相连，用于带动所述滚筒上下移动的截割大臂，所述截割大臂安装在所述安装座上；

驱动装置，所述驱动装置驱动所述滚筒转动。

优选的，上述的超前支护的掘锚一体装置中，所述滚筒为用于截割机和断面机一体成型的滚筒。

优选的，上述的超前支护的掘锚一体装置中，所述动力装置包括：

为所述动力装置和所述掘锚装置提供动力的液压系统；

用于控制所述动力装置和所述掘锚装置的控制系统，所述液压系统和所述控制系统安装在所述第二底盘上；

用于进行支护的锚杆机，所述锚杆机可转动且滑动的安装在所述第二底盘上；

用于安装操作台的第二工作平台，所述第二工作平台安装在所述第二底盘上。

优选的，上述的超前支护的掘锚一体装置中，所述第一工作平台和所述第二工作平台上均设置有用于操作者行走的行走平台和用于人机交互的操作平台。

优选的，上述的超前支护的掘锚一体装置中，所述顶锚杆至少为四个，所述帮锚杆至少为两个。

优选的，上述的超前支护的掘锚一体装置中，所述第一底盘和所述第二底盘结构相同，且均包括：

具有支撑面的支撑平台；

安装在所述支撑平台下方的履带组件；

驱动所述履带组件转动的驱动装置。

优选的，上述的超前支护的掘锚一体装置中，所述第一输送系统包括：

用于接收物料的装载装置，所述装载装置通过星轮沿高度方向可转动的安装在所述支撑平台上；

刮板槽，所述刮板槽通过刮板将所述装载装置上的物料转运至所述刮板槽上，所述刮板槽通过刮板链传动，所述第一输送系统的装载装置上的物料输送给所述第二输送系统的刮板槽上。

本发明提供的一种超前支护的掘锚一体装置，工作时，可根据需要同时移动第一底盘和第二底盘使掘锚装置和动力装置同时移动，也可先移动第一底盘使掘锚装置先移动进行超前支护。本申请中将掘锚装置和动力装置进行分体布置，即两者布置在不同的底盘上，如此设置可减小掘锚装置的占用大小，在面对片帮偏顶情况时，可根据需要增加支护杆的数量，从而解决片帮偏顶的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为本发明实施例中公开的超前支护掘锚一体装置的主视图；

图2为本发明实施例中公开的超前支护掘锚一体装置的俯视图。

具体实施方式

本发明公开了一种超前支护掘锚一体装置，增大适用范围，满足全断面施工要求。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本申请还公开了一种超前支护的掘锚一体装置，包括用于进行掘锚作业的掘锚装置1和用于为掘锚装置1提供动力的动力装置2，其中，该掘锚装置1安装在第一底盘11上，而动力装置2安装在第二底盘21上，上述的掘锚装置1具有用于接收物料并转运物料的第一输送系统12，动力装置2具有接收第一输送系统12输送的物料并转运的第二输送系统22。工作时，可根据需要同时移动第一底盘11和第二底盘21使掘锚装置1和动力装置2同时移动，也可先移动第一底盘11使掘锚装置1先移动进行超前支护。本申请中将掘锚装置1和动力装置2进行分体布置，即两者布置在不同的底盘上，如此设置可减小掘锚装置1的占用大小，在面对片帮偏顶情况时，可根据需要增加支护杆的数量，从而解决片帮偏顶的问题。

优选的实施例中，上述的掘锚装置1包括：截割装置13、顶锚杆15、帮锚杆14和第一工作平台16。具体的，截割装置13用于完成截断和切割作业，其具体的结构只要是能够实现截断和切割即可，该截割装置13安装在第一底盘11远离第二底盘21的端部，并且该截割装置13可沿第一底盘11和第二底盘21连线的方向滑移，如此设置可对不同位置进行截割作业。上述的顶锚杆15和帮锚杆14为现有技术中的结构，用于完成煤巷的顶帮锚杆支护以及锚索支护，对于具体的结构、尺寸、形状等在此都不做具体限定。具体的改进点在于，上述的顶锚杆15和帮锚杆14均可滑移的安装在第一底盘11上，实现不同位置的调节，从而实现对不同位置的支护。第一工作平台16用于安装操作台，并且该第一工作平台16安装在第一底盘11上。对于掘锚装置1的具体结构可根据实际要求增加对应的功能部件，只要能够满足掘锚作业的结构均在保护范围内。

具体的实施例中，上述公开的截割装置13包括：安装座、滚筒、截割大臂和驱动装置。其中安装座作为整个截割装置13的安装基础，并且作为截割装置13与第一底盘11的连接部件，具体的，该安装座可沿第一底盘11和第二底盘21连线的方向滑移的安装在第一底盘11上，对于安装座的具体形状和尺寸在此不做具体限定。上述的滚筒用于截断和切割作业，截割大臂与滚筒相连，通过截割大臂带动滚筒上下运动，实现整个升刀、进刀、下割、扫底等一系列截割工序。对于截割大臂的一端与滚筒铰接，另一端与安装座铰接，上述的驱动装置用于驱动滚筒转动，此外，还需要设置驱动截割大臂转动的驱动件。在实际中，对于驱动装置和驱动件可为液压缸。

为了实现全断面，本申请中的滚筒为用于截割机和断面机一体成型的滚筒，已实现掘锚同步要求。对于滚筒的具体结构可根据不同的需要设置。

进一步的实施例中，上述的动力装置包括：液压系统23和控制系统24以及锚杆机25。其中，液压系统23为动力装置2和掘锚装置1提供动力，而控制系统24用于控制动力装置2和掘锚装置1，上述的液压系统23和控制系统24安装在第二底盘21上，上述的锚杆机用于进行支护，并且锚杆机可转动且滑动的安装在第二底盘上。具体的，液压系统23包括所有的管路、接头、油箱以及阀组；控制系统24包括所有管线、电机、控制器等。液压系统23和控制系统24这两部分均属于动力装置2，给掘锚装备1和动力装置2的运动一同提供动力，是整体装备的动力站。

锚杆机25用于进行支护，并且锚杆机25可转动且滑动的安装在第二底盘21上。本申请中的锚杆机25与上述的顶锚杆15和帮锚杆14均通过滑移支座滑动安装，使其具有旋转和滑移功能，以满足全断面支护要求。上述的第二工作平台26用于安装操作台，并且第二工作平台26安装在第二底盘21上。使用时，操作者可通过操作操作台实现对整个动力装置2的操作和控制。对于动力装置2的具体结构以及连接方式可根据不同的需要进行设置，优选的采用液压系统，而液压系统与掘锚装置1的连接通过管路、接头和阀组连接，本申请的改进点在于，将液压系统的主体部分设置在动力装置2上，再通过管路连接掘锚装置1上的被驱动件。采用液压驱动的方式可在动力装置2和掘锚装置1不同步运动时，通过管路不断被拉长而能够满足动力装置2和掘锚装置1异步运动的距离差。

优选的实施例中，上述的第一工作平台16和第二工作平台26上均设置有用于操作者行走的行走平台和用于人机交互的操作平台。具体的行走平台是操作人员战立及移动的位置，直接安装在底盘上，操作平台可为操作者控制动力装置2或掘锚装置1的位置，在实际中也是液压系统、控制系统、锚杆机操作台等部分的安装位置。

进一步的实施例中，上述的顶锚杆15至少为四个，而帮锚杆14至少为两个。对于顶锚杆15和帮锚杆14的数量可根据实际矿井条件以及掘锚装置1的占用空间大小进行设置，且均在保护范围内。

上述实施例中涉及到的第一底盘11和第二底盘21结构相同，并且均包括：支撑平台、履带组件和驱动装置。其中，支撑平台作为整个底盘(当对应第一底盘11时，底盘为第一底盘11；当对应第二底盘21时，底盘为第二底盘21，下同)的安装基础，待安装的设备均安装在对应的支撑平台上。履带组件作为底盘的行走装置可带动底盘运动，驱动装置用于驱动履带组件的滚轮部分转动，履带组件的履带可增大与地面的接触面积，便于大型设备的运动。

更进一步的实施例中，上述的第一输送系统12包括：装载装置和刮板槽，其中，装载装置用于接收物料，而装载装置通过星轮沿高度方向课转动的安装在支撑平台上；刮板槽通过刮板将装载装置上的物料运转至刮板槽上，并且刮板槽通过刮板链传动，上述的所述第一输送系统12的装载装置上的物料输送给所述第二输送系统22的刮板槽上。工作时，掘锚装置2行走至工作面，并启动，第一输送系统12和第二输送系统22依次启动，用于运转物料，截割装置启动，进行掘进作业，同时，锚杆机25进行顶锚杆和帮锚杆的支护作业至所有锚杆支护完成，掘锚一体装置向前行进一个循环距离后，进行下一循环作业。

在另一具体的实施例中，本申请中涉及到的第一输送系统12和第二输送系统22还可包括：前部刮板机、中部刮板机、后部刮板机、驱动机构和刮板链，其中前部刮板机和中部刮板机转动相连，中部刮板机和后部刮板机转动相连，还包括用于与后部刮板机相连的第一油缸，第一油缸能够带动后部刮板机旋转以调整后部刮板机的摆动角度。

当刮板输送机需要进行角度调整时，启动第一油缸，第一油缸推动后部刮板机顺向旋转；关闭第一油缸，第一油缸带动后部刮板机逆向旋转。因此，该刮板输送机在巷道工作时可以有效避免刮板输送机的尾部碰到煤壁导致刮板输送机损坏的现象出现，从而大大提升了刮板输送机的适应性。

上述实施例中涉及到的后部刮板机的摆动角度不进行具体限定，只要能满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内，本发明实施例所公开的后部刮板机的摆动角度优选设置为30度到50度，更为优选的，后部刮板机的摆动角度为45度。

结合上述实施例，该刮板输送机还包括第二油缸，第二油缸能够带动中部刮板机进行升降运动，以调整中部刮板机的高度，进而调整物料落料的整体高度。

需要说明的是，在本申请的描述中的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种超前支护的掘锚一体装置，包括用于进行掘锚作业的掘锚装置（1）和用于为所述掘锚装置（1）提供动力的动力装置（2），其特征在于，所述掘锚装置（1）安装在第一底盘（11）上，所述动力装置（2）安装在第二底盘（21）上，且所述掘锚装置（1）具有用于接收物料并转运物料的第一输送系统（12），所述动力装置（2）具有接收所述第一输送系统（12）输送的物料并转运的第二输送系统（22）；

所述掘锚装置（1）包括：用于完成截断和切割的截割装置（13），所述截割装置（13）可沿掘锚一体装置的前进和后退的方向滑移的安装在所述第一底盘（11）远离所述第二底盘（21）的端部；用于进行支护的顶锚杆（15）和帮锚杆（14），所述顶锚杆（15）和所述帮锚杆（14）均可滑移的安装在所述第一底盘（11）上；用于安装操作台的第一工作平台（16），所述第一工作平台（16）安装在所述第一底盘（11）上；

所述动力装置包括：为所述动力装置（2）和所述掘锚装置（1）提供动力的液压系统（23）；用于控制所述动力装置（2）和所述掘锚装置（1）的控制系统（24），所述液压系统（23）和所述控制系统（24）安装在所述第二底盘（21）上；用于进行支护的锚杆机（25），所述锚杆机（25）可转动且滑动的安装在所述第二底盘（21）上；用于安装操作台的第二工作平台（26），所述第二工作平台（26）安装在所述第二底盘（21）上；

所述第一输送系统（12）包括：用于接收物料的装载装置，所述装载装置通过星轮沿高度方向可转动的安装在所述第一底盘（11）的支撑平台上；刮板槽，所述刮板槽通过刮板将所述装载装置上的物料转运至所述刮板槽上，所述刮板槽通过刮板链传动，所述第一输送系统（12）的装载装置上的物料输送给所述第二输送系统（22）的刮板槽上。

2.根据权利要求1所述的超前支护的掘锚一体装置，其特征在于，所述截割装置（13）包括：

安装座，所述安装座可沿所述第一底盘（11）和所述第二底盘（21）连线的方向滑移的安装在所述第一底盘（11）上；

用于截断和切割的滚筒；

与所述滚筒相连，用于带动所述滚筒上下移动的截割大臂，所述截割大臂安装在所述安装座上；

驱动装置，所述驱动装置驱动所述滚筒转动。

3.根据权利要求2所述的超前支护的掘锚一体装置，其特征在于，所述滚筒为用于截割机和断面机一体成型的滚筒。

4.根据权利要求1所述的超前支护的掘锚一体装置，其特征在于，所述第一工作平台（16）和所述第二工作平台（26）上均设置有用于操作者行走的行走平台和用于人机交互的操作平台。

5.根据权利要求1所述的超前支护的掘锚一体装置，其特征在于，所述顶锚杆（15）至少为四个，所述帮锚杆（14）至少为两个。

6.根据权利要求1所述的超前支护的掘锚一体装置，其特征在于，所述第一底盘（11）和所述第二底盘（21）结构相同，且均包括：

具有支撑面的支撑平台；

安装在所述支撑平台下方的履带组件；

驱动所述履带组件转动的驱动装置。

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