盾构式煤矿顺槽掘锚机组.pdf

本实用新型涉及一种盾构式煤矿顺槽掘锚机组，包括机座、机座上设置的工作平台、动力臂、动力臂前端的切割部、锚杆钻机和提供动力的动力源，所述工作平台两侧设置有盾构网柱，顶部设置盾构顶梁，盾构顶梁、工作平台和盾构网柱组成盾构体，所述切割部与双动力臂连接，所述机座底部设置有用于定位机组和推进机组的定位推进装置，所述锚杆钻机悬吊于盾构顶梁上。本实用新型的优点是把所有分体设备集成连接为一体；各个功能部件使其分散到巷道周边，工作人员位于掘进机组机体内部操作机组；机组底板与巷道底板锚接固定，实施巷道断面精确切割；盾构体紧跟切割部形成铺网防护一体的护盾体结构；锚杆钻机悬吊工作，根据巷道设计精确定位。

1.  一种盾构式煤矿顺槽掘锚机组，包括机座，机座上设置有工作平台、动力臂、锚杆钻机和提供动力的动力源，动力臂前端设置切割部，其特征在于：所述工作平台两侧设置盾构网柱，顶部设置盾构顶梁，盾构顶梁、盾构网柱和工作平台组成盾构体，所述切割部与双动力臂连接，所述锚杆钻机悬吊于盾构顶梁上，所述机座底部设置有用于定位机组的自锚固装置。

2.  根据权利要求1所述的盾构式煤矿顺槽掘锚机组，其特征在于所述切割部两端设置有能水平伸缩的伸缩切割部。

3.  根据权利要求1或2所述的盾构式煤矿顺槽掘锚机组，其特征在于所述动力臂和切割部采用液压动力源。

4.  根据权利要求1所述的盾构式煤矿顺槽掘锚机组，其特征在于所述自锚固装置为锚栓。

5.  根据权利要求1所述的盾构式煤矿顺槽掘锚机组，其特征在于所述自锚固装置与一组用于移动机组的推进装置连接。

6.  根据权利要求4所述的盾构式煤矿顺槽掘锚机组，其特征在于所述锚栓的数量为4个。

7.  根据权利要求1所述的盾构式煤矿顺槽掘锚机组，其特征在于所述盾构体和机座之间设置有用于双向平移的滑架。

盾构式煤矿顺槽掘锚机组
技术领域
本实用新型涉及一种煤矿巷道掘进开采及支护机械，特别是涉及一种盾构式煤矿顺槽掘锚机组。
背景技术
目前隧道或地下通道的开掘支护采用机械方式的施工工艺有集成机械化的TBM法和分散机械施工的破岩使用掘进机破岩、支护采用钻眼台车或单体锚杆钻机打眼并安装锚杆，施工配套如下：
第一种：TBM施工隧道设备工艺先进，但成本高，管理复杂，用于岩石隧道还不十分完善。由于其庞大的集成体，不适应于煤矿井下巷道的开凿。
第二种：掘进机破岩+凿岩台车的方案用在巷道断面较大的隧道施工中，煤矿井下的巷道断面一般不适用。
第三种：目前煤矿井下掘进普遍采用掘进机破岩+单体锚杆钻机方案，这一形式被广泛应用于煤矿顺槽的施工。
上述第三种配套方案现在已经被煤矿广泛认可并普及应用。这样配套方案中的各个机械装备的研究也取得了很大进步。掘进机的功能已经能适应各种不同类型的条件、锚杆钻机能够适应不同地质岩层、各种单机施工能力很强。但由于各个机械装备是单独存在而不能实现掘锚一体平行作业使得各设备不能充分发挥其功效，成巷速度与掘进设备能力不相当。为此，曾经研究了各种机载锚杆钻机和综掘机掘巷配套的临时钻架。这种以改善掘进机或其他施工机具功能提高工效的方案对提高工效有一定的积极作用。
本质提高成巷速度的做法是研究掘锚机，在现有的悬臂式掘进机上加装锚杆钻眼设备的工艺已经研究了十几年，至今除了一些专利资料和样机以及现场个别试验外。没有正式生产使用的报道。
到目前为止，煤矿顺槽施工中广泛采用的第三种配套方案在施工中存在以下缺陷或需要改进的问题：
1)破岩与支护机械工艺不平衡而使得整个掘进过程中支护占用工时太长。
2)临时支护需要再配备装置不能很好的与掘进机协调工作，永久支护作业使用单体锚杆钻机工序复杂，劳动量大。
3)掘进机在巷道中位置是随机的，掘进头万向设置使得掘进巷道形状难以精确控制，尤其不能很好地与临时支护装备协调工作。
4)各种机械设备分散在巷道中，管线凌乱，设备的人为故障很多。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种安全可靠、劳动量少且整个掘进过程中支护占用工时短的盾构式煤矿顺槽掘锚机组。
为实现上述目的，本实用新型采取的方案是：一种盾构式煤矿顺槽掘锚机组，包括机座，机座上设置有工作平台、动力臂、锚杆钻机和提供动力的动力源，动力臂前端设置切割部，所述工作平台两侧设置盾构网柱，顶部设置盾构顶梁，盾构顶梁、盾构网柱和工作平台组成盾构体，所述切割部与双动力臂连接，所述锚杆钻机悬吊于盾构顶梁上，所述机座底部设置有用于定位机组的自锚固装置。
所述切割部两端设置有能水平伸缩的伸缩切割部。
所述动力臂和切割部采用液压动力源。
所述自锚固装置为锚栓，所述锚栓的数量为4个。
所述自锚固装置与一组用于移动机组的推进装置连接。
所述盾构体和机座之间设置有用于双向平移的滑架。
本方案的核心实质是将掘进钻眼和支护等分散的设备机具有机地集成在一起形成一个机组，该机组采用周边分布的结构形式，使工作人员位于机体内部工作，取消全部人工体力，使工作人员在机器外护盾的保护下操纵各个功能操作杆就能完成掘进出碴、顶板防护和锚杆施工整个过程。
本实用新型和现有技术相比具有以下优点：
1)把所有分体设备集成连接为一体，集成方式为分布集成式；
2)集成掘进机组的各个功能部件使其分散到巷道周边，工作人员位于掘进机组机体内部操作机组，有利于工作人员的安全；
3)联合掘进机底板与巷道底板锚接固定，掘进部精确定位实施巷道断面精确切割，防止巷道形状失控；
4)盾构体紧跟切削部形成铺网防护一体的护盾体结构，该盾构体不主动支撑顶板，克服了临时支护支撑顶板的破坏作用；
5)锚杆钻机悬吊工作，可以根据巷道设计精确定位，实现2眼一钻机。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
附图标记说明：
1-切割部；        2-伸缩切割部；   3-锚杆；
4-动力臂；        5-动力源；       6-工作平台；
7-盾构顶梁；      8-盾构网柱；     9-锚杆钻机；
10-机座；         11-运输溜槽；    12-行走履带；
13-自锚固装置；   14-顺槽。
具体实施方式
如图1所示，该盾构式煤矿顺槽掘锚机组包括机座10，机座10上设置有工作平台6、动力臂4、锚杆钻机9和提供动力的动力源5，动力臂4前端设置切割部1，所述工作平台6两侧设置盾构网柱8，顶部设置盾构顶梁7，盾构顶梁7、盾构网柱8和工作平台6组成盾构体，所述切割部1与左右两个动力臂4连接，所述锚杆钻机9悬吊于盾构顶梁7上，所述机座10底部设置有用于定位机组的自锚固装置13、运输溜槽11和行走履带12。
所述动力臂4和切割部1采用液压动力源。
所述自锚固装置13为锚栓，所述锚栓的数量为4个。
所述自锚固装置13与一组用于移动机组的推进装置连接。
所述盾构体和机座10之间设置有用于双向平移的滑架，盾构体可以在机体上作旋转和双向平移，以调整掘进断面的精确位置。
机组的稳定是靠自锚固装置13自动完成固定机体；进度推移是依靠与自锚固装置13连接的推进油缸完成迈步前进。
机座10底部的运输溜槽11完成工作面破碎煤岩体的转移。当切割部1和伸缩切割部2工作时，运输溜槽11工作，以便运出切削的岩体碎屑。运输溜槽11安装于机座10底部，不影响工作面工作人员的其他操纵。
安装于机座10底部的行走履带12是完成机体短途转移的需要。当机组在顺槽14正常掘进时候，行走履带12处于悬升状态。需要进行短途转移机组时，使用行走履带12。
盾构顶梁7和盾构网柱8是锚杆钻机9的悬吊基础，又是工作位的保护。盾构顶梁7悬吊用于对顶板锚杆钻眼安装所需的3台锚杆钻机9。盾构顶梁7和盾构网柱8组成盾构体，盾构体上部设置承托网片并紧贴顶板。盾构体前部设置挡板能防护切削头旋转带起的碎屑或工作面片帮对工作人员的安全威胁。
锚杆钻机9悬吊在盾构顶梁7上，工作时锚杆钻机9爬竿而上。这种爬竿形式有利于减轻钻机重量并增加工作可靠性。钻眼结束后将锚杆钻机9收于顶部。盾构网柱8作为帮锚杆钻的支撑固定装置。
切割部1为主切割刀头，水平旋转，垂直切割。伸缩切割部2为伸缩切割头，可以水平伸出以改变切割宽度，适应不同形状的巷道断面。