[发明专利]一种摩擦钻进式矿用巷道锚索安装设备

说明书

本发明公开了一种摩擦钻进式矿用巷道锚索安装设备，包括机架(1)、回转驱动机构(2)、轮组导向机构(3)、电磁吸合器(4)、锚形钻头(5)及锚索(6)。本发明借助回转架旋转带动装有锚索的导向筒旋转；借助橡胶导向轮旋转过程中与导向筒外壁的摩擦实现导向筒、锚索与锚形钻头的钻进。由于旋转架和橡胶导向轮的旋转由电机提供，驱动力较大，能够显著增加导向筒、锚索与锚形钻头的钻入能力，能够代替人工有效完成垮塌锚索孔下锚索工序。锚形钻头结构在钻入到锚索孔底部、抽拔导向筒时可提供较大轴向阻力，结构简单、操作方便，降低工人劳动强度，提高底臌治理效率。

技术领域

本发明涉及煤矿机械技术领域，具体涉及一种摩擦钻进式矿用巷道锚索安装设备。

背景技术

随着煤层开采深度的增加，巷道围岩高地应力与其低强度之间的矛盾逐渐凸显，其表现形式之一为巷道底臌发生。底臌引起的巷道破坏是煤矿深部巷道最常见的支护难题之一。严重的底臌变形不仅造成巷道底板破坏，而且会引起巷道两帮围岩的变形破坏，底臌破坏变形的表现形式主要为底板应力集中区的剪切型破坏，进而使巷道产生整体变形和失稳破坏。因此，治理煤矿巷道的底臌问题对于煤矿的安全高效生产具有重要意义。治理底臌问题的最有效的措施是直接控底方法，通过在底板上钻孔，然后在孔内安装底板锚索，对底板实施直接控制，最大限度的提高了底板岩体的径向应力。由于锚索主体为钢丝绳结构，具有较大柔性，当底板为易碎岩石结构时，所钻锚索孔易被孔侧壁垮塌碎石填充，阻碍锚索进入。因此，在这种工况下，无法实现传统人工手动安装锚索工作。

发明内容

发明目的：现有巷道底臌治理过程中，易破碎底板容易出现锚索孔侧边岩体垮塌现象，严重阻碍下锚索工序的实施。基于此，本发明设计了一种摩擦钻进式矿用巷道锚索安装设备。

技术方案：

一种摩擦钻进式矿用巷道锚索安装设备，包括机架、回转驱动机构、轮组导向机构、电磁吸合器、锚形钻头及锚索；

所述导向机构包括若干导向轮装置、导向筒及回转架；所述回转架为圆筒状，并安装在所述机架上；所述导向筒为圆筒状，其高度小于所述锚索的长度，其内径大于所述锚索的直径；

所述导向轮装置包括导向轮、转轴、滑块及导向驱动电机；所述导向轮外圆周上设置有弧形槽，所述弧形槽的半径小于所述导向筒的半径；所述导向轮成对布置在回转架下部，将所述导向筒夹住；所述导向轮连接有转轴；两个所述滑块相对安装在所述回转架上；在所述滑块上设有左右两个槽口，所述滑块的槽口的直径和所述转轴的直径相等；所述转轴安装在所述滑块的槽口内；每对所述导向轮包括一个驱动轮和一个支撑轮，所述驱动轮连接的转轴连接有导向驱动电机；所述导向驱动电机固定安装在所述回转架上；本发明采用轮组导向机构，通过橡胶导向轮和导向筒之间的摩擦力作为驱动力进行传动，橡胶导向轮能够起到降噪吸振的作用，且配合导向驱动电机驱动橡胶导向轮使钻头以及导向筒向下垂直推进的过程更加平稳；采用驱动回转架带动整体旋转的方法，有利于减小设备整体的尺寸并使整机结构更加简单，适应井下狭小工作环境；采用滑、弹簧和转轴配合工作的方式，根据滑块两个槽口之间距离大小的不同以及弹簧的压缩程度不同，可以适应不同导向筒尺寸的工况；采用导向筒辅助锚索安装，刚性的导向筒可以克服柔性锚索不利于向下移动安装的问题；

所述回转驱动机构包括回转驱动电机、主动锥齿轮及从动锥齿轮；所述回转驱动电机水平固定在机架的顶部，所述回转驱动电机的输出轴与所述主动锥齿轮连接，所述从动锥齿轮水平放置，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮相啮合，所述从动锥齿轮与所述回转架上端的连接轴相连接；本发明采用回转驱动机构采用电机驱动、锥形齿轮传动的方式，采用电机驱动有利于减小设备工作时发出的噪声以及振动，且进行调速时更加方便；采用锥形齿轮传动的方式，使传动过程更加平稳，起到减震和提高负载能力的作用；

所述锚形钻头为锚形结构，底部为尖端，其上端为连接杆；所述锚形钻头上端的连接杆顶部与所述锚索的下端通过焊接的方式连成一体；