[发明专利]一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法

说明书

本发明公开了一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法，包括固定梁和转动梁，所述转动梁转动安装在固定梁上，所述转动梁上安装有用于完成钻孔作业的钻孔装置，用于完成锚杆作业的锚杆装置和用于完成锚固作业的锚固装置，所述钻孔装置和锚杆装置分别位于锚固装置的两侧；所述钻孔装置包括钻孔导轨、钻孔凿岩机和钻孔推进装置，钻孔导轨沿套筒的轴向方向设置并固定安装在转动梁上，锚杆装置包括锚杆导轨、锚杆凿岩机和锚杆推进装置，锚杆导轨沿套筒的轴向方向设置并固定安装在转动梁上；通过旋转切换的钻孔工位、锚杆工位和锚固工位，极大的提升了切换速率，并且还可确保切换过程中的角度精准以及定位精准。

技术领域

本发明涉及矿山、隧道工程机械技术领域，尤其涉及一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法。

背景技术

井下支护(巷道支护)主要是用于缓和及减少围岩的移动，使巷道断面不致过度缩小，同时防止已散离和破坏的围岩冒落；通常，为了使巷道支架在调节与控制围岩变形过程中起到积极作用，支架应在围岩发生松动和破坏以前安设，以便支架在围岩尚保持有自承力的情况下与围岩共同起承载作用。

以锚杆支护为例；在锚杆支护的过程中需要先钻凿锚杆孔，然后敲入锚杆；在锚杆支护的早期阶段，往往采用气腿式凿岩机人工钻孔，再人工安装锚杆；此种方案工作强度大、作业效率低、支护质量低、安全系数低；因此很快便被双钻臂锚杆钻车取代，双钻臂锚杆钻车工作时通过一钻臂钻孔，另外一钻臂安装锚杆；解决了最初的安全系数低等技术问题；但由于此方案需要两套钻臂操纵系统，操作复杂，同时两钻臂彼此独立，那么钻孔完成后再由另一个钻臂安装锚杆的过程中对孔是比较难的；即最初的工作强度大、作业效率低、支护质量低等技术问题依旧存在。

因此，现有的锚杆支护往往采用单钻臂锚杆钻车，即.一根推进梁推进滑板上分别安装钻孔和锚杆凿岩机，通过滑板平移切换“钻/锚”凿岩机来钻孔以及安装锚杆；或者仅安装一个凿岩机，通过切换钻杆和锚杆来达到钻孔以及安装锚杆的目的；如公开号为CN209539352U 的中国专利文献中所公开的液压锚杆台车便是通过切换钻杆和锚杆来达到钻孔以及安装锚杆的目的；

但它们还有以下不足：

1)、尽管相较于原有的锚杆支护的方案其钻锚切换速率得到了一定的提升，但仍有改进的空间；

2)对于采用双凿岩机的锚杆钻车来说，往往都是采用的两套推进系统，进而使得推进梁很笨重，操作复杂。

因此，公开号为CN110761816A的中国专利文献公开了一种自动锚杆钻机机构，属于钻机机构技术领域；包括固定座、与固定座铰接并且安装钻锚套件的旋转架以及用于驱动钻锚套件前后移动的推进部件；旋转架由驱动部件驱动转动。旋转架上的钻锚套件包括钻杆、锚固剂和锚杆。本发明的钻机机构设置了旋转架，钻杆、锚固剂和锚杆设置在旋转架的不同位置，通过旋转架的转动实现三者施工前的定位，将钻杆钻孔、打锚固剂和打锚杆三个流程变为一个流程，通过自动化控制实现钻杆、打锚固剂和打锚杆整个过程。该钻机机构只需要一个推进系统，并且一次定位就可以，实现钻杆、锚固剂和锚杆的精确定位动作。

该专利文献虽解决了上述技术问题，但本领域的技术人员在使用过程中发现仍有不足；理论上来说在钻孔机构完成一次定位后，只要旋转架旋转特定角度那么后续的锚杆作业以及锚固作业便无需再次定位，但在实际操作过程中却并不是如此，比如，在钻孔作业时整个钻机机构都是处于振动状态，而这显然会使得钻机产生一定的位移，那么后续的旋转架旋转特定角度后便也有了一定的偏差，另外，如何确保旋转架旋转特定角度并且转角误差足够小在上述专利文献中也没有提及。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法，本发明通过旋转切换的钻孔工位、锚杆工位和锚固工位，极大的提升了切换速率，并且还可确保切换过程中的角度精准以及定位精准。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：