[发明专利]一种掘支锚联合机组钻机调姿与锚网铺设装置及方法

权利要求书

1.一种掘支锚联合机组钻机调姿与锚网铺设装置，其特征在于：包括底座滑靴、支撑立柱、支撑纵梁、锚杆钻机、钻机水平调姿组件、钻机高度及角度调姿组件、锚网及锚网铺设组件；所述底座滑靴位于掘支锚联合机组的掘进机后方，底座滑靴与掘进机的机体尾部相铰接，底座滑靴与掘进机的机体进行随动；所述支撑立柱竖直固装在底座滑靴的中部，所述支撑纵梁水平固装在支撑立柱的顶部；所述钻机水平调姿组件设置在支撑立柱后方的底座滑靴上表面，所述钻机高度及角度调姿组件设置在钻机水平调姿组件上，所述锚杆钻机设置在钻机高度及角度调姿组件上；所述锚网铺设组件设置在支撑立柱前方，所述锚网位于锚网铺设组件上，在锚网铺设组件前方的底座滑靴上设有液压站，液压站用于为装置内所有的液压驱动部件提供动力。

2.根据权利要求1所述的一种掘支锚联合机组钻机调姿与锚网铺设装置，其特征在于：所述钻机水平调姿组件包括纵向滑轨、纵向滑台板、纵向滑台板推移油缸、横向滑轨、横向滑台板及横向滑台板推移油缸；所述纵向滑轨水平固装在底座滑靴上表面，纵向滑轨采用平行双轨结构，所述纵向滑台板位于两条纵向滑轨之间，纵向滑台板相对于纵向滑轨具有直线移动自由度；所述纵向滑台板推移油缸位于两条纵向滑轨中间，纵向滑台板推移油缸与纵向滑轨相平行，纵向滑台板推移油缸的缸筒底端铰接在底座滑靴上，纵向滑台板推移油缸的活塞杆顶端铰接在纵向滑台板上；所述横向滑轨水平固装在纵向滑台板上表面，横向滑轨采用平行双轨结构，所述横向滑台板位于两条横向滑轨之间，横向滑台板相对于横向滑轨具有直线移动自由度；所述横向滑台板推移油缸位于两条横向滑轨中间，横向滑台板推移油缸与横向滑轨相平行，横向滑台板推移油缸的缸筒底端铰接在纵向滑台板上，横向滑台板推移油缸的活塞杆顶端铰接在横向滑台板上；在所述纵向滑台板和横向滑台板上均设置有一套钻机高度及角度调姿组件。

3.根据权利要求2所述的一种掘支锚联合机组钻机调姿与锚网铺设装置，其特征在于：所述高度及角度调姿组件包括操作台箱式基座、钻机摆转调姿油缸、传力盘、传力轴、传力安装座、第一导轨滑座、第二导轨滑座、钻机安装滑座、第一导轨滑座推移油缸、第二导轨滑座推移油缸、钻机安装滑座推移油缸、顶紧板及顶紧板推移千斤顶；所述操作台箱式基座竖着固装在纵向滑台板或横向滑台板上，所述钻机摆转调姿油缸位于操作台箱式基座内部；所述传力轴贯穿操作台箱式基座侧壁板，传力轴与操作台箱式基座侧壁板之间通过轴承相连，所述传力盘固定套装在位于操作台箱式基座内部的传力轴上；所述钻机摆转调姿油缸的缸筒底端铰接在操作台箱式基座上，钻机摆转调姿油缸的活塞杆顶端铰接在传力盘上；所述传力安装座固连在位于操作台箱式基座外部的传力轴上；所述第一导轨滑座安装在传力安装座上，第一导轨滑座相对于传力安装座具有直线移动自由度；所述传力安装座内部为空心结构，所述第一导轨滑座推移油缸位于传力安装座的内部空腔中，第一导轨滑座推移油缸的缸筒底端铰接在传力安装座上，第一导轨滑座推移油缸的活塞杆顶端铰接在第一导轨滑座上；所述第二导轨滑座安装在第一导轨滑座上，第二导轨滑座相对于第一导轨滑座具有直线移动自由度；所述第二导轨滑座推移油缸的缸筒底端铰接在第一导轨滑座上，第二导轨滑座推移油缸的活塞杆顶端铰接在第二导轨滑座上；所述钻机安装滑座设置在第二导轨滑座上，钻机安装滑座相对于第二导轨滑座具有直线移动自由度；所述钻机安装滑座推移油缸的缸筒底端铰接在第二导轨滑座上，钻机安装滑座推移油缸的的活塞杆顶端铰接在钻机安装滑座上；所述第一导轨滑座、第二导轨滑座及钻机安装滑座的直线移动方向均保持平行；所述锚杆钻机固装在钻机安装滑座上；所述顶紧板位于高度及角度调姿组件的最前方，所述顶紧板推移千斤顶的缸筒底端固连在传力安装座上，所述顶紧板固连在顶紧板推移千斤顶的活塞杆顶端。

4.根据权利要求1所述的一种掘支锚联合机组钻机调姿与锚网铺设装置，其特征在于：所述锚网铺设组件包括锚网存储箱、第一导向辊轴及第二导向辊轴，所述锚网以卷绕方式存放在锚网存储箱内，在锚网存储箱的顶部设有锚网出口，所述第一导向辊轴及第二导向辊轴分别架设在锚网存储箱上方，所述锚网的自由端依次绕过第一导向辊轴及第二导向辊轴并位于支撑纵梁上方。

5.一种掘支锚联合机组钻机调姿与锚网铺设方法，采用了权利要求1所述的掘支锚联合机组钻机调姿与锚网铺设装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：先将锚网的自由端拉拽到锚杆钻机的钻杆正上方，然后控制支撑立柱升起，直到支撑纵梁将锚网压紧在巷道顶板上；

步骤二：控制纵向滑台板推移油缸动作，进而带动纵向滑台板沿着纵向滑轨移动，实现锚杆钻机水平纵向位置的调整；控制横向滑台板推移油缸动作，进而带动横向滑台板沿着横向滑轨移动，实现锚杆钻机水平横向位置的调整；控制钻机摆转调姿油缸动作，依次带动传力盘、传力轴、传力安装座、第一导轨滑座、第二导轨滑座及钻机安装滑座同步绕着传力轴中轴线转动，实现锚杆钻机摆转角度的调整；

步骤三：当锚杆钻机的水平位置和摆转角度调整好后，控制顶紧板推移千斤顶的活塞杆伸长，直到顶紧板顶靠在巷道顶板上；

步骤四：启动锚杆钻机，先控制钻机安装滑座推移油缸动作，实现锚杆钻机的钻孔进给，当钻孔深度满足要求后，锚杆钻机退回到初始位置；如果钻机安装滑座推移油缸达到行程极限后，钻孔深度未满足设计要求，则控制第二导轨滑座推移油缸动作，当钻孔深度满足设计要求后，锚杆钻机退回到初始位置；如果第二导轨滑座推移油缸达到行程极限后，钻孔深度仍未满足要求，则控制第一导轨滑座推移油缸动作，直到钻孔深度达到要求，锚杆钻机退回到初始位置；

步骤五：当锚杆钻机退回到初始位置后，控制顶紧板推移千斤顶的活塞杆回缩到初始位置，使顶紧板脱离巷道顶板；

步骤六：分别控制纵向滑台板推移油缸、横向滑台板推移油缸、钻机摆转调姿油缸回到初始位置，使锚杆钻机的水平位置和摆转角度恢复到初始值；

步骤七：先在打钻好的锚固孔内装入锚杆，再将锚网固定到锚杆上，然后控制支撑立柱下降到初始状态，使支撑纵梁脱离锚网；

步骤八：掘支锚联合机组整体向前移动，会拖拽着底座滑靴同步向前移动，在底座滑靴向前移动过程中，由于锚网的自由端已经通过锚杆固定在巷道顶板上，在拖拽力的作用下，位于锚网存储箱内的锚网会被不断的抽出，并自动补充到巷道顶板上；

步骤九：重复锚固孔的打孔过程，并完成锚杆的安装工作和锚网固定工作。