[發(fā)明專利]一種龍門式掘護(hù)錨機(jī)器人系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010950447.0
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN111911154B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬宏偉;趙昊;王川偉;薛旭升;毛清華;梁林;高佳晨;賈澤林;孫那新;汪強(qiáng);李亞坤;楊金科
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: E21C25/66
• 分類號: E21C25/66;E21C25/68;E21D23/04;E21D20/00;E21B15/00;E21C29/22
• 代理公司: 北京鼎德寶專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11823
• 代理人: 鐘西飛

本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種龍門式掘護(hù)錨機(jī)器人系統(tǒng)，包括截割機(jī)器人、臨時(shí)支護(hù)機(jī)構(gòu)、鉆錨機(jī)器人I、鉆錨機(jī)器人II、鉆錨機(jī)器人III、運(yùn)輸裝置；截割機(jī)器人、臨時(shí)支護(hù)機(jī)構(gòu)位于系統(tǒng)前部，鉆錨機(jī)器人I、鉆錨機(jī)器人II、鉆錨機(jī)器人III依次布置于截割機(jī)器人后側(cè)，鉆錨機(jī)器人I、鉆錨機(jī)器人II和鉆錨機(jī)器人III獨(dú)立行走，確保系統(tǒng)能夠及時(shí)支護(hù)。本發(fā)明龍門式掘護(hù)錨機(jī)器人系統(tǒng)能夠充分適應(yīng)巷道環(huán)境，有效提高支護(hù)質(zhì)量和速度，促進(jìn)掘進(jìn)效率，減少工作人員，保證安全生產(chǎn)，對有效解決復(fù)雜地質(zhì)條件下巷道快速掘進(jìn)技術(shù)難題具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種龍門式掘護(hù)錨機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著開采技術(shù)與裝備得到發(fā)展，煤礦開采能力與效率不斷提高，然而巷道掘進(jìn)技術(shù)與裝備相對綜采發(fā)展滯后，煤炭企業(yè)普遍存在采掘比例失調(diào)的問題，同時(shí)，快速掘進(jìn)過程中，掘進(jìn)與支護(hù)不平衡的問題也日益凸顯。

近年中國煤礦機(jī)械化生產(chǎn)情況年度報(bào)告統(tǒng)計(jì)，在1個(gè)作業(yè)循環(huán)中，支護(hù)時(shí)間占循環(huán)總時(shí)間的1/2，掘進(jìn)時(shí)間占1/3，工作準(zhǔn)備時(shí)間及機(jī)械故障時(shí)間占1/6，掘進(jìn)快而支護(hù)慢的問題成為影響煤礦快速掘進(jìn)的關(guān)鍵問題，為此，需要進(jìn)一步研究煤巷快速掘進(jìn)的有關(guān)技術(shù)與裝備，以便滿足安全高效采煤與掘進(jìn)的需要。

目前現(xiàn)有的配套裝備主要是懸臂式掘進(jìn)機(jī)+單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)系統(tǒng)，連續(xù)采煤機(jī)+錨桿鉆車配套作業(yè)系統(tǒng)和掘錨一體機(jī)作業(yè)系統(tǒng)；懸臂式掘進(jìn)機(jī)+ 單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)系統(tǒng)掘進(jìn)科學(xué)系統(tǒng)水平不高，而且機(jī)械化能力較低，許多掘進(jìn)工序仍舊需要人工進(jìn)行作業(yè)，由于這些工序分散，需要大量的準(zhǔn)備時(shí)間，效率低下；連續(xù)采煤機(jī)+錨桿鉆車配套作業(yè)系統(tǒng)只能應(yīng)用于雙巷，對地質(zhì)條件要求較高，且操作工序繁瑣，需要作業(yè)線操作員工的專業(yè)程度和熟練程度高；掘錨一體機(jī)作業(yè)系統(tǒng)設(shè)備體積龐大，不僅導(dǎo)致掘進(jìn)工作面中的安全通道面積縮減，而且在遇到底板不穩(wěn)固的區(qū)域時(shí)，極易陷入其中，工作人員需要耗費(fèi)大量的時(shí)間將其挖掘出，適應(yīng)在地質(zhì)條件較好的地區(qū)，實(shí)際應(yīng)用效果不佳。

通過上述分析可知，影響掘進(jìn)效率的問題的因素主要是掘進(jìn)與支護(hù)的不平衡，掘進(jìn)過程中支護(hù)需要花費(fèi)大量時(shí)間且裝備不夠完全的機(jī)械化。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種龍門式掘護(hù)錨機(jī)器人系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種龍門式掘護(hù)錨機(jī)器人系統(tǒng)，包括截割機(jī)器人、臨時(shí)支護(hù)機(jī)構(gòu)、鉆錨機(jī)器人I、鉆錨機(jī)器人II、鉆錨機(jī)器人III和運(yùn)輸裝置；截割機(jī)器人、臨時(shí)支護(hù)機(jī)構(gòu)位于系統(tǒng)前部，鉆錨機(jī)器人I、鉆錨機(jī)器人II、鉆錨機(jī)器人III、工作人員和運(yùn)輸裝置依次布置于截割機(jī)器人后側(cè)，鉆錨機(jī)器人I、鉆錨機(jī)器人II和鉆錨機(jī)器人III獨(dú)立行走，確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及時(shí)錨護(hù)；截割機(jī)器人、臨時(shí)支護(hù)機(jī)構(gòu)每完成 2個(gè)截距的截割任務(wù)后，與運(yùn)輸裝置一起前進(jìn)一個(gè)截距；人工上錨網(wǎng)，鉆錨機(jī)器人I前進(jìn)一個(gè)排距，撐開側(cè)幫護(hù)盾，升起液壓支撐架支撐錨網(wǎng)至巷道頂部，開始錨索支護(hù)作業(yè)；同時(shí)，鉆錨機(jī)器人II緊跟鉆錨機(jī)器人I前進(jìn)一個(gè)排距，升起液壓支撐架至頂板框架頂緊巷道頂部，并開始錨桿支護(hù)作業(yè)；同時(shí)，鉆錨機(jī)器人III緊跟鉆錨機(jī)器人II前進(jìn)一個(gè)排距，升起液壓支撐架至頂板框架III頂緊巷道頂部，并開始剩余錨桿支護(hù)作業(yè)；如此循環(huán)作業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)可完成煤礦巷道掘進(jìn)、臨時(shí)支護(hù)、永久支護(hù)一系列工序的任務(wù)。

進(jìn)一步地，所述的臨時(shí)支護(hù)機(jī)構(gòu)包括左側(cè)傳動帶機(jī)構(gòu)，中間傳動帶機(jī)構(gòu)，右側(cè)傳動帶機(jī)構(gòu)，左側(cè)傳動帶機(jī)構(gòu)，中間傳動帶機(jī)構(gòu)，右側(cè)傳動帶機(jī)構(gòu)通過臨時(shí)支護(hù)框架和傳動軸鏈接在一起，四個(gè)液壓缸上端與臨時(shí)支護(hù)框架鉸接，把三個(gè)傳動帶機(jī)構(gòu)頂起，使三個(gè)傳動帶機(jī)構(gòu)的頂端鋼板與頂板接觸，四個(gè)液壓缸下端與截割機(jī)器人鉸接。截割機(jī)器人通過四個(gè)液壓缸支撐臨時(shí)支護(hù)機(jī)構(gòu)，形成臨時(shí)支護(hù)區(qū)域，為截割機(jī)器人及工作人員提供一個(gè)安全工作空間。