[發明專利]門架式掘錨護一體機及其掘錨施工方法

在審

• 申請號: 201910659999.3
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110306999A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 牛一村
• 申請（專利權）人: 牛一村
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D20/00;E21D23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種門架式掘錨護一體機及其掘錨施工方法，包括掘進機、位于掘進機上方的門架機構、套裝于門架機構頂梁內的設有上幫導柱的伸縮前梁，在伸縮前梁、上幫導柱、門架機構頂梁及掘進機后部分別設有第一、第二、第三、第四錨桿機，在鏟裝部兩側設有擴展鏟板裝置，在機架后部或后支撐部上設有側向支撐裝置。相應的掘錨施工方法為：當掘進機在前部以定位截割方式進行掘進作業的同時在掘進機后部進行頂錨索、下幫錨桿的打設，在掘進截割作業完成后及時對巷道前端剛暴露的頂板進行臨時支護并完成頂錨桿、上幫錨桿的打設。本發明具有設備整體布局與結構合理、錨護作業效率高、錨護作業環節用人少、能實現巷道前部錨桿的及時錨護、能適應各種斷面形狀巷道的優點。

技術領域

本發明涉及一種煤礦巷道掘進與錨護設備技術領域，特別是涉及一種門架式掘錨護一體化裝備及巷道掘錨施工方法。

背景技術

目前煤礦巷道掘進施工采用最為普遍的裝備是懸臂式掘進機，并以懸臂式掘進機為基礎演化出了滿足錨桿錨索支護要求的各類掘錨機、掘錨護一體機。而與其配套的錨桿錨索支護施工方法主要有兩種類型，第一種為“及時掘錨工法”：掘進機先進行掘進截割作業，完成一個掘進循環后停止掘進，及時對新暴露出的巷道頂板在臨時支護裝置防護下進行各類錨桿錨索的支護作業，掘進與錨護作業交替進行。這種工法的優點是錨護及時，錨護效果好，作業現場安全性高，能適應包括破碎頂板等各種復雜巷道地質條件。缺點是掘進與錨護作業需交替進行，且由于受設備前方空間的限制可布置的錨桿機數量較少，每臺錨桿機需完成多根不同類型錨桿的施工，完成整個斷面的錨護施工時間長，錨護作業效率低。第二種為“滯后掘錨工法”：掘進機在巷道前部連續掘進，在掘進機上方布置與掘進機同步前移的臨時支護裝置，在臨時支護裝置后部集中布置不同類型的錨桿機，掘進與錨護作業可同時進行。這種工法的優點是掘進與錨護作業并行，錨桿機布置數量多，錨護施工時間短，錨護作業效率高。缺點是巷道頂板不能及時錨護，滯后錨護效果不好，作業現場安全性較差，錨護作業環節用人多，只能適應巷道頂板完整的地質條件。現有技術中采用“及時掘錨工法”及設備的方案有：公告號為CN201443396U的掘錨護一體機、公布號為CN109681225A的巖巷龍門式掘錨護一體機、公告號為CN106194201B的掘錨護一體機、公布號為CN107725062A的掘錨護一體機。現有技術中采用“滯后掘錨工法”及設備的方案有：公告號為CN102704929B的一種掘錨鉆一體化的掘錨機、公告號為CN102606153B的全密封煤巷掘錨同步機、公布號為CN107965319A的臂式智能截割掘錨平行一體機。

現階段分別采用以上兩種掘錨工法所形成的技術方案層出不窮，但均未得到有效應用與推廣。究其內在原因主要在于所采用的掘錨工法局限性較大，與其相應的掘錨設備整體布局與結構不合理。因此研發高效實用的掘錨護一體施工裝備及其工法仍然是業界最熱門的課題之一。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種門架式掘錨護一體機及相應的掘錨施工方法，以解決現有技術中掘錨工法局限性大、掘錨設備整體布局與結構不合理、錨護作業時間長效率低、錨護作業環節用人多、滯后錨護效果不好、對巷道斷面形狀的變化適應性差等問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種門架式掘錨護一體機，包括掘進機，掘進機包括機架、鉸接于機架前上方的設有橫向截割滾筒或縱向截割滾筒的截割部、鉸接于機架前下方的鏟裝部、位于機架中部的運輸機、位于機架左右側下方的兩個行走部和鉸接于機架左右側后部的兩個后支撐部，所述門架式掘錨護一體機還包括位于機架上方可上下升降的門架機構和伸縮前梁，門架機構包括頂梁、左右兩組垂直導向機構和左右兩組立柱，垂直導向機構和立柱的底部與機架左右側連接，垂直導向機構和立柱的頂部鉸接在頂梁左右側下方，伸縮前梁包括前橫梁和固定在前橫梁后側的左右兩個伸縮縱梁，伸縮縱梁從前方套裝于頂梁內并能前后伸縮，在前橫梁上設有數臺第一錨桿機。第一錨桿機主要用于打設巷道頂板的頂錨桿。門架機構的作用在于，當掘進機處于截割作業時從垂直方向壓緊掘進機，形成錨索和下幫錨桿施工的作業平臺，當掘進機處于錨護作業時從垂直方向支撐已伸出的伸縮前梁，形成臨時支護功能和頂錨桿、上幫錨桿施工的作業平臺。