掘进巷道气动履带运输车兼支护平台技术领域
本技术涉及掘进巷道气动履带运输车兼支护平台。
背景技术
巷道在掘进过程中，需要不断向迎头进行材料、设备等的运输，而迎头附近掘进
机、转载机、运输胶带等的布置导致了空间比较狭小。新兴的机械化的辅助运输方法如无轨
胶轮车，在断面较小的巷道无法使用；柴油动力的运输车对巷道的通风有严格的要求，且其
排放的尾气对于巷道空气具有污染；单轨吊车沿悬挂于顶板的轨道行走，对于巷道围岩的
完整性有较高要求，在围岩条件较差的巷道无法使用。因此，在当前煤矿尤其是一些已经服
务较长年限的老煤矿，掘进巷道辅助运输仍然较多依赖于人工，或者使用绞车等机械化程
度很低的辅助运输方式。
深部与复杂困难巷道围岩变形较大，回采巷道断面一般为矩形或梯形平斜顶断
面，支护不当顶板容易产生冒落拱，冒落拱高度大于锚杆锚固范围时容易造成冒顶事故。实
践证明，锚杆-锚索协调支护是解决该问题的有效方法。与锚杆相比，锚索延伸率小，不能适
应巷道大变形。掘进循环过程中进行锚杆支护，滞后掘进迎头安装锚索是避免锚索因围岩
变形过大而破断的一种十分有效的方法，从支护原理上该方法类似于软岩支护中的二次支
护或新奥法。同时，与锚杆相比锚索的长度较长，所需要的钻孔深度较大，施工所需的时间
较长。因此，滞后进行锚索支护对于减少单掘进循环用时、提高掘进效率有积极意义。然而，
综掘巷道中综掘机、转载机、胶带机组成的作业线对顶板的滞后锚索支护形成了障碍。如何
在已经安设有胶带运输的部位进行顶板锚索的安全、可靠作业是值得研究的重要问题。
因此，针对当前煤矿掘进迎头物料运输以及在安设有胶带运输的巷道进行顶板锚
索安装困难的情况下，急需一种能够解决现场实际问题且机械化程度高的综合设备。
发明内容
本技术的目的是提供一种自动化程度高、能够适应较小的空间、可以输送材料且
能够为顶部支护提供操作平台的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台。
本技术所述的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，包括履带式运输车、支护平
台及锚索张拉液压高压动力源、以井下压风作为输入动力源通过气液转换输出液压油的液
压动力系统，在车斗内设置能够在回转油缸的驱动下相对于车斗转动的回转台；在回转台
上连接有支护平台，锚索张拉液压高压动力源设置在支护平台上。
本技术的有益效果：以井下压风作为输入动力，清洁无污染，液压动力系统为整个
掘进巷道气动履带运输车兼支护平台提供液压动力；支护平台在能够在回转台的带动下转
动，使得支护平台能够在巷道的纵向或横向方向延伸，方便人员在支护平台上操作；车斗可
以输送物料；同时支护平台位于车斗上方，在支护平台在巷道内横向延伸时，履带式行走部
侧部的支护平台的下方空间内仍然可以通过运输胶带等，而不会发生支护平台与运输胶带
干涉的现象。锚索张拉液压高压动力源能够为张拉锚索通过液压动力，设置在支护平台上，
方便与锚索张拉装置连接，操作方便。
上述的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，回转台与支护平台相连的结构是：
在回转台上设置有承重油缸、调平油缸、支撑杆；承重油缸和调平油缸的活塞杆均与支护平
台底部球铰接；支撑杆上端支撑在支护平台底部。以承重油缸、调平油缸、支撑杆支撑支护
平台，并且通过承重油缸、调平油缸的活塞杆的伸缩，可以调整支护平台始终处于水平，保
证操作人员的站立安全和操作方便性。
上述的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，在支护平台的一侧设置用于驱动支
腿上下移动的撑地油缸。通过撑地油缸，可以带动支腿下端支撑在巷道地面上，进一步保证
了支护的平稳和安全。
上述的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，在支护平台设置撑地油缸的同一侧
设置用于驱动顶杆上下移动的撑顶油缸。通过撑顶油缸，可以带动顶杆对巷道顶部进行适
当支护。
上述的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，承重油缸与回转台通过法兰连接，
调平油缸与回转台通过销轴铰接，支撑杆与回转台之间成拆卸连接。承重油缸与回转台通
过法兰连接，可以承受较大重量。调平油缸与回转台通过销轴铰接，支撑杆与回转台之间成
拆卸连接。这样，在必要时可以把承重油缸、调平油缸、支撑杆、支护平台等从回转台上拆
除，把支护平台等与车斗分离。
上述的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，支护平台的侧部设置有在扩展油缸
的驱动下能够相对于支护平台左右移动的扩展平台。设置扩展平台相当于加长了支护平台
的长度，操作人员能够站在支护平台和扩展平台上进行作业。并且，扩展平台能够相对于支
护平台左右伸缩来改变整体长度，能够适应狭窄的巷道。
上述的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，在支护平台上设置主套管，在扩展
平台上设置副套管；主套管与副套管在扩展平台相对于支护平台的移动方向上滑动配合。
通过主套管和副套管的配合，扩展平台可靠地与支护平台连接，平稳性更好。
上述的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，在支护平台上设置控制液压动力系
统的控制装置。控制装置装在支护平台上，站在支护平台上的作业人员即可通过控制装置
控制整个掘进巷道气动履带运输车兼支护平台。
附图说明
图1是掘进巷道气动履带运输车兼支护平台整体示意图；
图2是运输车带动平台移位时的示意图；
图3运输车进行运输作业与平台进行分离时的示意图；
图4是掘进巷道气动履带运输车兼支护平台在水平巷道内的示意图；
图5是掘进巷道气动履带运输车兼支护平台在纵向不水平巷道内的示意图；
图6是掘进巷道气动履带运输车兼支护平台在横向不水平巷道内的示意图；
图7是支护平台、扩展平台等立体图；
图8是支护平台、扩展平台、回转台等立体图（去掉了一根外主套管、右扩展平台中的扩
展木板等）；
图9是车斗、回转减速器等立体图；
图10是气动履带运输车主体、承重油缸、调平油缸等立体图。
具体实施方式
参见图1、2、4、5所示的掘进巷道气动履带运输车兼支护平台，主要包括气动履带
运输车主体1、支护平台4、左（右）扩展平台5、锚索张拉液压高压动力源8、撑地油缸63、支腿
62、撑顶油缸71、顶杆72等。
参见图10，气动履带运输车主体1主要包括履带式行走部11，车斗12，以井下压风
作为输入动力源通过气液转换输出液压油的液压动力系统13。
在车斗的内底部设置以回转油缸21的驱动的回转减速器22，回转减速器22的输出
外圈与回转台23连接。
参见图5、图10，回转台上部与承重油缸31的底部缸体通过法兰连接，回转台上部
还与调平油缸32的底部缸体通过销轴34铰接，支撑杆33的下端与回转台上部通过法兰连
接。承重油缸的活塞杆端部以及调平油缸的活塞杆端部均与支护平台的支护框架41底部通
过球头35铰接。支撑杆33上端支撑在支护平台的支护框架底部。
参见图7、图8，支护平台4主要包括支护框架41和铺设在支护框架上部的支护木板
42。支护框架主要由多根支护横梁411和连接在支护横梁两端的两根外主套管412组成。
在支护平台的两侧各有一个扩展平台即左扩展平台和右扩展平台。左扩展平台和
右扩展平台的结构相同。左扩展平台（或者右扩展平台）5主要包括扩展框架51、铺设在扩展
框架上部的扩展木板52、位于扩展框架下方的驱动框架53、扩展油缸54等。驱动框架包括两
根伸入外主套管412内与外主套管滑动配合的内副套管531、连接在两根内副套管531之间
的拖曳横梁532。
多根竖管43连接在内副套管531的端部外侧和外主套管412的外壁上，防护绳44相
邻的两根竖管的上端。
参见图7、图8，扩展框架51滑动设置在支护框架41上部。拖曳横梁532上端通过两
个双耳座533与扩展框架51的侧部铰接。扩展油缸54的缸体和活塞杆分别与支护横梁411、
拖曳横梁532铰接。扩展油缸54的轴线与相配合的外主套管、内副套管的轴线平行。
在右扩展平台的拖曳横梁上固定有支腿外管61、支腿62位于支腿外管内，支腿外
管对支腿的上下移动起到导向作用。在支腿外管上连接有撑地油缸63的缸体，撑地油缸63
的活塞杆与支腿相连，支腿的下端铰接支脚64。
在支腿外管上还连接有撑顶油缸71的缸体，撑顶油缸71的活塞杆与顶杆72相连，
顶杆的顶端与球铰座73相铰接。
在支护框架上设置锚索张拉液压高压动力源8和控制液压动力系统的控制装置9。
掘进巷道气动履带运输车兼支护平台利用井下压风作为动力源，经过气马达-油
泵的气液转换装置等形成液压动力系统，该液压动力系统为履带运输车兼支护平台各执行
元件提供动力。液压动力系统在控制装置9的控制下通过液压管路向锚索张拉液压高压动
力源8以及回转油缸、承重油缸、调平油缸、扩展油缸、撑地油缸、撑顶油缸等提供液压油。
掘进巷道履带运输车与支护平台根据工作需要可拆分，在需要安装锚索时，履带
车与支护平台一起，履带车上的气液源为支护平台及扩展平台的执行油缸提供动力，实现
平台的旋转、伸展、支撑、升降、调平等功能；在需要运输时，履带车与支护平台脱离，支护平
台等固定在皮带架上方（该位置不影响皮带正常工作且不占用巷道空间），履带运输车单独
行使运输作业。锚索张拉高压液压动力源安置在支护平台上，操作人员利用具有一定高度
且可升降的支护平台可方便地对锚索进行安装和退卸。
掘进巷道气动履带运输车兼支护平台是将掘进巷道辅助运输、滞后顶板锚杆作
业、锚索张拉高压动力源功能集合为一体的设备。根据工作需要，运输车和支护平台等可以
进行分离。为了快速拆装支护平台与履带运输车，两者通过回转减速器与承重油缸、调平油
缸铰接，回转减速器内圈固定在运输车车斗上，通过回转油缸带动支护平台的转动，转动到
合适的角度进行安装锚索作业。平台在进行锚索作业时，通过运输车和平台上下支撑进行
固定。承重油缸和调平油缸既对支护平台起支撑作用又可在巷道纵横向不平时对平台进行
调平。
图1所示的是作业平台（支护平台和扩展平台）与运输车总体示意图。支撑杆是在
运输车带动平台移位时与承重油缸、调平油缸一起形成三角支撑，如图2所示。当运输车运
输作业时，气动履带运输车与可以平台脱离，如图3所示，作业平台底部通过支腿62和额外
的两个立柱400支撑在巷道的底板100上，并通过顶杆72顶在巷道内顶板300上，更加稳固的
横跨在巷道内的输送带200上方。
掘进巷道气动履带运输车兼支护平台主要特点
1）井下压风作为输入动力，清洁无污染，避免了电力驱动动力方式电缆拖曳和频发搭
接带来的安全隐患，避免了柴油动力导致的巷道空气污染和对井下通风的高要求。
2）动力转换系统将压风动力转化为压力油，通过液压马达实现所需要的设备行
走、平台转动动作，通过油缸实现扩展等直线运动动作。液压马达和油缸具有输出力、扭矩
大，运动平稳可靠的优点。
3）根据工作需要，运输车和支护平台可快速拆装。
4）支护平台和运输小车之间通过回转减速器连接，能够调整平台绕轴线旋转：平
台工作过程中垂直于小车，而运输过程中平台与小车同向以减小装备的总体外形尺寸。
5）支护平台两端设置有扩展部分，由油缸带动伸缩，平台工作时展开，能够获得较
大的支撑长度；平台不工作时收缩，获得最小的外形尺寸，便于移位。
6）平台内侧设置有支腿，撑地油缸带动向下伸出接地，同时还具备撑顶油缸，撑顶
油缸伸出后与顶板接触，实现支腿的稳定进而确保平台的稳定，防止平台倾覆带来的危险。
7）平台与回转减速器通过承重油缸、调平油缸共两支油缸联接，协同操作该两支
油缸以及撑地油缸，可以适应以下三种不同的巷道情况。
a)平台高度可调
承重油缸、调平油缸同时伸出相同的长度并合理操作撑地油缸，可以确保在底板100纵
向水平的巷道获得水平的支护平台，并且可以根据所跨的输送带的皮带架高度及巷道高度
不同获得不同的平台高度（图4）
b)巷道纵向不水平时平台可调平
当巷道纵向不水平时（沿着巷道方向存在一定角度），承重油缸、调平油缸伸出不同的
长度，能够使得平台绕巷道横向水平轴旋转，在底板纵向不水平（即上山或下山）时实现水
平的支护平台（图5）
c)巷道横向不水平时平台可调平
当巷道底板100横向不水平时，可以通过撑地油缸的伸缩长度，使得平台绕沿巷道纵向
的轴旋转一定的角度，获得水平的支撑平台（图6）。