[发明专利]矿用全断面矩形快速掘进机

说明书

技术领域

本发明属于隧道巷道施工技术领域，具体涉及设计一个大截割刀盘配四个复合式小截割刀盘的结构，达到掘进断面为一次全断面矩形的目的矿用全断面矩形快速掘进机。

背景技术

目前，我国已经成为世界第一大煤炭生产和消费国，由于受能源结构的制约以及国民经济高速发展的需求，在今后相当一段时间内对煤炭的需求量还会进一步加大。也就是说，我国煤炭生产量还需要提升。然而，在影响我国煤炭生产的采煤、掘进和运输三大环节中，采煤和运输的功效已经达到了世界一流水平，但掘进功效却始终成为制约煤炭产量进一步提高的重要瓶颈。

现阶段煤矿煤巷掘进主要采用悬臂式掘进机、联采机、掘锚机等装备。由于这几类掘进装备存在先天结构性不足：均为配备小断面截割头，不能一次完成全断面；掘进与锚杆支护不能同时工作；形成的巷道顶、底板高低起伏明显，需要修形；掘进过程中会产生大量的浮煤，需要及时清理；等等。因此，普遍存在掘进工效低、掘进队伍多、巷道质量不好等现象，严重制约了煤炭产量的提高。所以，急需寻求进的掘进装备，改革现有掘进工艺，提高巷道掘进速度和质量，减少矿井掘进队伍数量，实现减员增效，从而彻底解除影响煤炭生产的瓶颈。

针对现有掘进装备存在的问题，考虑研发一种新设备保证比较好的巷道质量的情况下一次成巷、掘进与支护同时作业，彻底解决现有掘进速度慢、巷道质量差、需要工作人员多的问题。因此，亟待开发一种全新的矿用全断面矩形快速掘进装备。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一个大截割刀盘配四个复合式小截割刀盘的结构，达到掘进断面为一次全断面矩形的目的矿用全断面矩形快速掘进机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种矿用全断面矩形快速掘进机，所述矿用全断面矩形快速掘进机包括如下机构：

掘进机机头：所述掘进机机头位于整个矿用全断面矩形快速掘进机的最前端，掘进机机头采用复合层次组合式刀盘，复合层次组合式刀盘包括一个中心大刀盘和周围四个小刀盘，一个中心大刀盘突前并居中，四个小刀盘布置在中心大刀盘的后方，并分布在中心大刀盘的四个角上，其中大刀盘采用镐形齿、小刀盘采用扁形齿，复合层次组合式刀盘组合截割形成矩形断面，掘进机机头完成全断面割煤；

后伸缩掩护梁：所述后伸缩掩护梁可伸缩地安装在所述掘进机机头的远离割煤的断面一侧，在所述掘进机机头掘进时所述后伸缩掩护梁随动伸出，保证机头与矿用全断面矩形快速掘进机的后平台之间的间距随时控制在安全范围之内、保证下面工作人员的安全工作；

支架推进机构：所述支架推进机构安装在后伸缩掩护梁的远离掘进机机头的一侧，所述支架推进机构包括四连杆机构、底座、顶梁、掩护梁；所述四连杆机构通过销轴上部与掩护梁连接，下部与底座上面的反力座连接，所述掩护梁通过销子上面与顶梁连接，顶梁起掩护支撑作用，下底座平台起支撑传递力与力矩的作用，四连杆机构保证支架顶梁上下移动时前后错位量保证在一定范围内；

支撑推进机构：所述支撑推进机构包括大梁、鞍架和撑靴，大梁与鞍架通过大梁两侧导轨连接导向、鞍架通过水平浮动油缸的球头式活塞杆与撑靴通过球窝连接，撑靴与后整个矿用全断面矩形快速掘进机后部的支架平台通过前导向限位块和后部燕尾槽导向限位块连接；

刮板运输机：所述刮板运输机位于整个矿用全断面矩形快速掘进机的内部大梁内，刮板运输机与所述大梁设计为一体，以保证了粉尘不容易落在机器内部；

导向主梁：包括主梁结构件、两条可更换耐磨导向导轨，导向主梁将掘进机机头和支架平台中的鞍架连杆机构进行柔性连接，以降低支架平台的震动；

鞍架调向机构：所述鞍架调向机构和所述大梁通过耐磨导轨连接导向，鞍架调向机构通过一水平缸球头活塞杆与一水平支撑机构连接；

超前支护锚杆机组：所述超前支护锚杆机组安装在后支架平台与所述掘进机机头之间；超前支护锚杆机组包括四台锚杆机、锚杆机固定架、锚杆机固定架与后平台的底座通过法兰连接；

前撑靴：所述前撑靴安装在掘进机机头的侧面，撑靴撑开顶住侧帮产生摩擦力提供拉动后平台所需的动力；

除尘系统：所述除尘系统安装在整个掘进机内部所述支撑推进机构的大梁上部，延伸至后平台前部锚杆机组工作位置。