[发明专利]一种带压自移式掘支机组及带压自移方法

说明书

技术领域

本发明属于巷道设备制造和应用领域，涉及巷道掘进成巷的行走作业机械，特别涉及一种巷道掘进成巷中在临时支护区域可实现带压自移的掘支机组及带压自移方法。

背景技术

目前中国的掘进巷道中，中等稳定以下顶板占有率超过60％以上，采用传统锚杆支护方式，操作者必须在无支护的煤壁前端作业，顶板掉矸现象、煤壁片帮现象时有发生，因此顶板越破碎其安全隐患越大。

现有掘进设备用于目前煤矿综采准备巷道的成巷速度一般是300-400m/月，据统计，在一个掘进循环周期中，破煤与装运约占20％的时间，支护与铺网约占60％的时间，检修与出矸约占20％的时间。我国煤矿综合机械化开采技术取得突飞猛进的发展，综采工作面日产量先后已突破4万吨，对综采准备巷道的成巷速度要求越来越高。

目前中国巷道掘进主要装备掘进机的可靠性得到进一步提高，但只解决了切割、装运机械化，而锚杆支护是在未支护的空顶区用煤电钻打眼作业、铺金属网是用手工作业办法来完成，低效率与安全隐患并存。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种在巷道掘进过程中，可实现切割装运、锚杆支护、铺金属顶网三项工序平行作业的带压自移式掘支机组及带压自移方法，以提高巷道成巷速度，降低劳动强度，保证安全生产。

一种带压自移式掘支机组，其特征在于包括：支护部分、掘进部分和连接部分。所述支护部分和掘进部分由连接部分连接。其中：所述支护部分包括顶梁、前支撑油缸固定架、十字滑块、带压推移油缸、导向柱、金属网固定架、网卷、支撑梁、底座、立柱。支撑梁的一端与底座连接，另一端通过十字滑块与顶梁连接。立柱的一端与底座连接，另一端支撑在支撑梁的中部，支撑力通过支撑梁传导到顶梁上。带压推移油缸的两端分别与顶梁和支撑梁连接。在顶梁上安装有前支撑油缸固定架和金属网固定架。底座上固定有两台以上锚杆支护钻机、液压动力系统和电控系统，在底座前端左右两侧各固定一个掘进操作台，底座两侧有与连接部分推移千斤顶连接的连接耳。

掘进部分包括铲板、切割稳定油缸和前后机架；在铲板的两侧有两个以上与连接部分前支撑油缸连接的连接装置；铲板的后端两侧有与连接部分推移千斤顶连接的连接耳；在前后机架上安装了四根切割稳定油缸，用于保证掘进部分切割强硬度岩体时的稳定性。

连接部分包括连接顶梁和铲板的两根以上的前支撑油缸及支撑柱，连接底座和铲板的两根推移千斤顶。

进一步地，所述支撑梁与顶梁通过一个十字滑块及两根相互垂直销轴连接，固定安装在顶梁上的带压推移的导向柱作为十字滑块的纵向销轴，在带压推移油缸的作用下，导向柱在十字滑块的孔中滑移，带动顶梁完成带压推移动作。顶梁在向前推移的过程中，由于受到立柱支撑力的传导作用始终处于带压状态。

进一步地，所述顶梁尾部安装的金属网固定架上挂有金属网卷，当所述顶梁向前移动时，金属网卷自动旋转，将金属网铺设在巷道顶板上。

进一步地，所述切割稳定油缸的轴线与掘支机组前移方向垂直。

进一步地，所述掘支机组还包括位于已锚固好的金属网下面的两个锚杆支护操作台。

进一步地，连接部分也可以不包括支撑柱，即连接部分包括连接顶梁和铲板的两根以上的前支撑油缸，连接底座和铲板的两根推移千斤顶。

所述带压自移式掘支机组进行带压自移的方法，包括以下步骤：

步骤1，掘支机组正常切割装运、顶板锚固支护作业完成一个步距的阶段，将其设置为初始状态；

步骤2，顶梁带压推移：操作带压推移油缸，推动顶梁，使固定在顶梁上的导向柱在十字滑块上的孔中向前滑动，直至限位；

步骤3，推移千斤顶推动掘进部分向前移动：操作推移千斤顶，推动掘进部分向前移动；

步骤4，推移千斤顶拉动支护部分向前移动：拉动前，先使前支撑油缸切换至支撑状态，后使立柱切换至浮动状态；在支护部分中除顶梁外的部件完全不承受顶板压力情况下，操作推移千斤顶，拉动所述支护部分向前移动；

步骤5，恢复初始状态：操作立柱由浮动状态切换至支撑状态并操作前支撑油缸由支撑状态切换至浮动状态，使机组所有部件恢复初始状态。

其中，步骤2、3、4所述动作移动的距离相等。

进一步地，重复执行步骤1～5两次，完成一个掘进切割移动步距的自移。

进一步地，步骤1、5所述的初始状态为：所述带压推移油缸处于缩回状态，立柱处于支撑状态；所述两根推移千斤顶处于缩回状态，前支撑油缸与巷道底板呈垂直状态，且前支撑油缸的上下腔与系统回油相通呈浮动状态。