[發明專利]多功能硬巖巷道快速掘進工藝及裝備

有效

• 申請號: 201711361138.4
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN108150177B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 劉送永;韓玉輝;徐海喬;吳洪狀;李偉;沈剛;崔新霞;江紅祥;劉曉輝
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/10;E21D9/12;E21D11/00;E21D11/10
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 吳學明

1.多功能硬巖巷道快速掘進裝備，其特征在于：包括履帶式行走機體（1）、機械手臂模塊（2）、鉆孔模塊（3）、鏟斗模塊（4）、噴漿模塊（5）、沖擊錘模塊（6）和工作臺模塊（7）；

所述履帶式行走機體（1）包括履帶式行走機構、液壓動力機構和裝運機構，用于運載工作機構并運輸物料；所述機械手臂模塊（2）安裝在履帶式行走機體（1）的前端，具有5個自由度，能夠達到巷道掘進工藝中所需的所有位姿狀態；所述鉆孔模塊（3）、鏟斗模塊（4）、噴漿模塊（5）、沖擊錘模塊（6）和工作臺模塊（7）根據工藝需要安裝在機械手臂模塊（2）的前端，進而完成巷道掘進工程中所需的工藝過程；

所述機械手臂模塊（2）前端安裝有快速換接頭模塊（2-1），所述鉆孔模塊（3）、鏟斗模塊（4）、噴漿模塊（5）、沖擊錘模塊（6）和工作臺模塊（7）都安裝有快速換接板（8）；

所述快速換接頭模塊（2-1）包括快速換接頭主體（2-1-1）、快速換接頭緊固油缸（2-1-2）和快速換接頭配合桿（2-1-3）；所述快速換接板（8）包括快速換接板主體（8-1）、快速換接板導向側板（8-2）、快速換接板配合架（8-3）和快速換接板油缸配合架（8-4）；所述快速換接頭配合桿（2-1-3）與快速換接板配合架（8-3）配合；所述快速換接板導向側板（8-2）呈斜楔形，所述快速換接頭緊固油缸（2-1-2）活塞桿前端與快速換接板油缸配合架（8-4）配合，也呈斜楔形，都能在快速換接過程中起到導向作用；

控制機械手臂模塊（2）通過快速換接頭模塊（2-1）與快速換接板（8）貼合，然后驅動快速換接頭緊固油缸（2-1-2），便能夠實現工作機構的快速連接，反之則能夠實現工作機構的快速拆卸。

2.根據權利要求1所述多功能硬巖巷道快速掘進裝備，其特征在于：所述鉆孔模塊（3）包括鑿巖機機構（3-1）、鉆孔位置調整機構（3-2）、二級伸縮裝置（3-3）和快速換接板（8）；鉆孔模塊（3）設置在履帶式行走機體（1）的一側，并使用二級伸縮裝置（3-3）承載，當需要換接鉆孔模塊（3）時，利用二級伸縮裝置（3-3）將其移動到前方，并控制機械手臂模塊（2）去主動連接鉆孔模塊（3）；

鉆孔模塊（3）在機械手臂模塊（2）的輔助作用下能夠實現巷道中360度無死角鉆孔，實現巷道工作面鉆孔及側幫和頂幫的鉆孔、錨護工藝。

3.根據權利要求1所述多功能硬巖巷道快速掘進裝備，其特征在于：所述噴漿模塊（5）包括多級伸縮裝置（5-1）、噴漿位置調整機構（5-2）、噴漿機構（5-3）和快速換接板（8）；當噴漿模塊（5）換接到機械手臂模塊（2）時，不移動機體，就能夠實現噴漿機構（5-3）側幫和頂幫的噴漿工藝。

4.根據權利要求1或2或3所述多功能硬巖巷道快速掘進裝備，其硬巖巷道快速掘進工藝包括：

a、換接鉆孔模塊（3），在巷道迎頭工作面鉆孔；

b、換接工作臺模塊（7），工人在工作臺上對所鉆孔布置炸藥，進行鉆爆法掘進，如果該工作區不能采用鉆爆法掘進，則對所鉆孔插入合適的漲裂器，采用機械漲裂的方法掘進；

c、換接沖擊錘模塊（6），將由鉆爆法或機械漲裂法破碎的大塊硬巖進行破碎；

d、換接鏟斗模塊（4）并開啟履帶式行走機體（1）的裝運機構，對破碎硬巖進行耙裝與運輸，然后使用鏟斗模塊（4）對巷道進行適當的平整操作；

e、換接鉆孔模塊（3），在剛成形的巷道側幫與頂幫上鉆孔，并進行錨護操作；

f、換接噴漿模塊（5），在錨護好的巷道側幫與頂幫上進行噴漿工藝；

g、履帶式行走機體（1）向前移動，重復a~f，可實現硬巖巷道的連續掘進。