[发明专利]巷道掘进工作面临时护顶与锚杆施工一体化装置

说明书

本发明巷道掘进工作面临时护顶与锚杆施工一体化装置，包括单组支架、伸缩臂、护顶格板及旋挂锚杆钻机机构等。单组支架由两排两节支架单元通过横向伸缩梁连接而成，每节支架单元由顶梁、底座、连接顶梁与底座的立柱及垂直导杆组成，支架单元的底座的前部连接伸缩臂的一端，伸缩臂的另一端连接护顶格板及悬挂立柱。掘进机边掘进，伸缩臂边伸长护顶。通过旋挂锚杆钻机机构施工顶帮锚杆。本发明为巷道掘进提供大范围临时支护、结构简单可靠、有效保护顶锚杆锚索、减少对顶板扰动、满足“一掘多锚”工艺要求、安全性高、半机械化施工锚杆、降低了掘巷成本及人工劳动强度，施工速度提高80％以上，适用于煤矿、冶金矿山、地下工程和隧道工程等领域。

技术领域

本发明属于煤矿巷道掘进技术领域，具体涉及一种巷道掘进工作面临时护顶与锚杆施工一体化装置。

背景技术

煤矿采掘失衡是目前影响我国矿井高产高效生产的主要因素之一。煤矿采煤机械化信息化程度越来越高，回采速度越来越快，但巷道掘进速度确没有明显提高。煤矿顺槽掘进速度一般在200-400m/月，而回采速度在300-400m/月，而一个回采工作面顺槽长度一般为工作面走向长度的3倍左右，再加上工作面设备安装准备时间，一般工作面顺槽都需要提前2年左右掘进，导致掘进头多、工人多、效率低、维护成本高。对于特殊情况，如采用沿空掘巷，沿空巷道需要待采空区冒落压实后掘进，至少滞后上个工作面400m以上，则采掘紧张关系则更加突出。

目前有三种掘进方式，使用最多的是掘进机+单体锚杆钻机的掘进方式，即掘后即锚，此种方式是掘进一刀打一排锚杆，施工速度较慢；第二种方式是在顶板条件较好的情况下，一次掘进2-6刀，然后进行锚杆支护，这即所谓的前掘后锚，可以提高掘进速度与效率，但此种情况需要顶板条件较好，目前应用条件受限，同时有悖于施工规范；第三种方式则是目前掘进速度最快的方式，前方掘进，后方平行进行支护作业，掘支相距10m以上，需要顶板条件更加稳定，同时，设备造价高，尺寸大，搬家倒面难度大。

为了提高掘进速度，“一掘多锚”是有效的方式，但需要提供临时支护，本发明是提供一种能够提供大范围临时支护、与掘进机互不影响、顶板全程有支护、工艺满足“一掘多锚”工艺要求的装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提供大范围临时支护、与掘进机互不影响、顶板全程有支护、工艺满足“一掘多锚”工艺要求、设备轻量化、对顶板破坏程度小、稳定性高的巷道掘进工作面临时护顶与锚杆施工一体化装置。

本发明采用如下技术方案来实现的：

巷道掘进工作面临时护顶与锚杆施工一体化装置，包括单组支架、两个伸缩臂、护顶格板、两个悬挂立柱及旋挂锚杆钻机机构；其中，

单组支架包括平行设置的两个底座以及设置在对应底座上方的顶梁，两个顶梁之间通过若干平行设置的横向伸缩梁连接在一起，顶梁与对应的底座之间通过升降支撑机构连接在一起；

护顶格板的横向中轴线设置有中间轴，中间轴为中部固定两端可伸缩的油缸；

两个伸缩臂对称布置于单组支架前方，每个伸缩臂的首端与对应一个底座前部上设置的耳座连接，伸缩臂末端与护顶格板上的中间轴端部连接，每个伸缩臂的中部通过支臂油缸与对应一个底座连接；

悬挂立柱为伸缩油缸，两根悬挂立柱的顶部分别与中间轴的两端连接；

旋挂锚杆钻机机构包括两个旋挂油缸、1个固锚箱、若干台锚杆钻机及两个转动油缸，每个旋挂油缸一端与中间轴端头连接，另一端与固锚箱连接，若干台锚杆钻机固定在固锚箱上部，每个旋挂油缸中部通过转动油缸与对应伸缩臂的前端连接。

本发明进一步的改进在于，升降支撑机构包括连接在顶梁与对应的底座之间的垂直导杆以及设置在垂直导杆两侧的两个立柱。

本发明进一步的改进在于，垂直导杆包括导向套以及一端套装在导向套内的导向杆，导向套的底部设置在底座上，导向杆的另一端连接在对应的顶梁上。