本发明专利技术公开了一种锚固前移式快速掘进、支护装置及其工作方法，装置包括伸缩截割部、滑移回转部、主框架、支撑部、超前支护部以及锚杆钻机组。滑移回转部位于主框架上方，由滑移和伸缩截割复合动作实现行走部一次进给即可驻机断面成形；支撑部位于行走部前、后方，截割时支撑地面，降低掘进机发生摆尾的概率，从而保证超前支护部和锚杆钻机组的安全作业；超前支护部位于滑移回转部前方，对临时支护区域围岩实施稳定保护；锚杆钻机组位于滑移回转部上方。本发明专利技术与现有的掘支锚联合机组相比，锚固部更靠近截割断面，提供了超短型临时支护，实现掘、支、锚平行作业的同时保障巷道安全性。锚平行作业的同时保障巷道安全性。锚平行作业的同时保障巷道安全性。
【技术实现步骤摘要】
一种锚固前移式快速掘进、支护装置及其工作方法
[0001]本专利技术属于煤矿巷道快速掘进设备领域，特别是涉及一种锚固前移式快速掘进、支护装置。
技术介绍
[0002]煤矿井下绝大多数掘进工作面空间小、工序多、系统多、条件复杂、围岩易破碎，造成掘进面智能化发展严重落后于采煤工作面，因此大大降低了煤炭开采效率。
[0003]国内仍有部分现存煤矿掘进面依然采用传统施工工艺，即由掘进机单机作业，完成一个工作步以后停机，工人将锚固设备搬运到掘进机前方，完成铺网、接网、上钢带、打锚杆、上药卷等任务，工人的工作条件危险、劳动强度大，掘进机施工工艺复杂缓慢、截割与锚固无法平行作业、工人数量多，因此整体效率低。
[0004]部分煤矿采用掘锚一体机作业，将两台或多台锚杆钻机连接在掘进机截割臂上，待完成一个工作步以后截割臂停工，通过悬臂机构将锚杆钻机运送到待锚固位置，再由工人上前完成铺网、接网、上钢带、打锚杆、上药卷等任务，这种技术虽然能够降低工人劳动强度，但是前端仍然存在片帮等安全隐患，部分机型配置有临时支撑护板，但安全性依然不足，工人面临的危险依然存在，且掘进机施工工艺复杂缓慢、截割与锚固无法平行作业、工人数量多，因此整体效率低。
[0005]部分煤矿地质条件较好、几乎无破碎顶板的掘进巷道采用连采机或盾构机施工，这两种技术具备一定的机械化、集成化和自动化程度，都可实现掘锚同步、降低工人劳动强度、作业环境相对安全，但是仅仅适用于条件相当好的煤矿，且巷道形状固定，而我国大多数煤矿井下地质条件复杂，空间小，围岩易破碎，巷道形状需要根据地质条件有适应性地变化。
[0006]要实现综掘工作面集约、减员、快速、高效、安全施工，必须要让工人远离截割面，降低产尘对工人的身体危害，保障工人在安全的顶板下作业；集掘进、超前支护、永久锚固于一体，使得设备集成化集中控制；采用远程控制、自动截割技术，开发新机型和新工艺适配自动截割技术，提高截割效率；实现掘进、锚固并行作业，提高掘进效率；满足现有巷道的地质条件和需求。
技术实现思路
[0007]针对上述存在的技术问题，本专利技术提供一种锚固前移式快速掘进、支护装置及工作方法，专利技术超短距离的临时超前支护，并且将动力站集中放置在机身后部，司机远程操作，从而缩短锚固到前端面距离，提升巷道安全性，另外，为了避免行走部频繁调动导致的远程操作实现困难和影响锚固与超前支护的工作，设计三级进给定点截割工艺，完成掘进机一次钻进，定点截割与修形。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种锚固前移式快速掘进、支护装置，包括：
行走部，与主框架连接，用于带动整机前进；伸缩截割部，通过滑移回转部设置在所述主框架上部前端，用于实现截割补偿；全断面铲运部，位于所述滑移回转部下方，实现全断面收煤；支撑部，位于掘进机履带前端和后端，用于截割时稳定机身；还包括：超前支护部，位于所述滑移回转部前方，对新截割好的巷道顶板和侧帮进行临时支护，所述超前支护部包括能够交替支撑并平移的两组支护，分别是主支护和辅助支护，其中，所述主支护位于所述全断面铲运部两侧，包括：对称设置在全断面铲运部左、右两侧的两个底座，每个底座上连接有：第一支撑立柱，其底部与底座固定连接，第一支撑立柱的外侧连接有侧支护；第一顶梁，横跨在两个所述第一支撑立柱上方，第一顶梁上方通过若干销轴铰接有第一柔性纵梁；侧向摆动支撑杆，位于所述第一支撑立柱前方，侧向摆动支撑杆的底部通过第一水平杆件铰接在底座前方，上部通过第二水平杆件铰接在顶梁前方；主支护推移导向杆，位于所述底座后方，通过滑套与行走部相连；主支护推移油缸，一端连接在底座上，另一端连接在所述滑套上；所述辅助支护位于行走部上方，包括：第二支撑立柱，底部固定安装在行走部上方；第二顶梁，横跨在两个所述第二支撑立柱上方，第二顶梁上方通过若干销轴铰接有第二柔性纵梁；折叠支地立柱，位于第二支撑立柱前方，上部与第二顶梁通过摆动油缸相连，下部通过竖直油缸与地面接触；所述第一柔性纵梁和第二柔性纵梁的上方设置循环钢梁若干。
[0009]所述辅助支护的第二支撑立柱与主机连接处增设隔振器。
[0010]所述滑移回转部上方设置锚杆钻机组，锚杆机组的位置设在在回转台之后，还包括H形锚固支撑框架，所述H形锚固支撑框架的上下两端对称设有可伸缩支撑腿；当掘进机截割前，该H形锚固支撑框架通过可伸缩支撑腿作用到地面和顶板上，将锚杆钻机抬离掘进机独立进行锚固作业；当掘进机前进，该H形锚固支撑框架的可伸缩支撑腿缩回使得H形锚固支撑框架落在主机圆锥安装槽内，主机携着锚杆钻机组前进。
[0011]所述滑移回转部包括：回转台，通过回转支承与滑移框架连接，位于滑移框架上部前方；滑移框架通过下部两侧的螺栓与滑移支撑导向连接；滑移驱动油缸，一端通过铰耳与所述滑移框架连接，另一端通过铰耳与所述主框架连接。
[0012]所述全断面铲运部通过伸缩变形和折叠变形适应巷道宽度变化，同时安装有螺旋导料装置，将两侧堆积的煤料导向中间，包括：主铲板；
星轮辅助导料装置，位于所述主铲板上方中间部位，通过液压马达驱动；两个伸缩铲板，对称设有在所述主铲板左右两侧，每个伸缩铲板均通过一个伸缩油缸与主铲板连接，能够实现从主铲板内侧向主铲板两侧外部平移；折叠板，通过铰耳连接在所述伸缩铲板的外侧；螺旋导料装置，设置于所述折叠板上，包括螺旋导料杆，所述螺旋导料杆的一端通过马达安装座与折叠板连接，另一端通过轴承安装座与所述折叠板连接。
[0013]所述支撑部包括前支撑和后支撑，所述前支撑的固定端与所述行走部外侧铰接，自由端向前伸出，位于所述全断面铲运部下方，所述自由端与地面接触；后支撑通过法兰连接在所述主框架后方，后支撑底部安装有支撑器，支撑器与地面接触。
[0014]本专利技术进一步公开了一种所述的锚固前移式快速掘进、支护装置的工作方法，包括如下步骤：S1、在现场准备锚固前移式快速掘进、支护装置施工过程中用的辅助材料，辅助材料包括钢带、锚网和锚杆，先将锚网整理成要求的状态并安放在锚网安装架中；S2、检查机组各关键部位并启动设备，使行走部行驶到合适位置；S3、超前支护部的第一支撑立柱动作，主支护的第一顶梁升起，并托起循环钢梁，使循环钢梁支撑到巷道顶板，同时驱动侧向摆动支撑杆油缸，使摆动支撑杆的立柱位于合适的位置，然后驱动侧支护支撑到巷道侧帮，操作第二支撑立柱升降至合适的高度，既不支撑顶板又不干涉截割部工作，截割过程中辅助支护不工作；S4、驱动全断面铲运部通过伸缩变形和折叠变形适应巷道宽度变化，并启动铲运系统；S5、启动截割部，由行走部向前行驶将截割部首次送入前方煤壁，随后驱动前、后支撑以合适的力撑到巷道底板；S6、截割部上、下、左、右摆动完成施工要求的断面切割工作，并通过滑移回转部前后滑移和伸缩截割部伸缩实现差补截割，使得断面平整且到达满足设计要求的尺寸，截割过程中行走部与地面位置关系应尽量保持稳定；S7、在进行步骤S5的过程中H形锚固支撑框架（12）通过可伸缩支撑腿作用到地面和顶板上，将锚杆钻机抬离掘进机，锚杆钻机组上的若干顶锚杆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锚固前移式快速掘进、支护装置，包括：行走部，与主框架连接，用于带动整机前进；伸缩截割部，通过滑移回转部设置在所述主框架上部前端，用于实现截割补偿；全断面铲运部，位于所述滑移回转部下方，实现全断面收煤；支撑部，位于掘进机履带前端和后端，用于截割时稳定机身；其特征在于，还包括：超前支护部，位于所述滑移回转部前方，对新截割好的巷道顶板和侧帮进行临时支护，所述超前支护部包括能够交替支撑并平移的两组支护，分别是主支护和辅助支护，其中，所述主支护位于所述全断面铲运部两侧，包括：对称设置在全断面铲运部左、右两侧的两个底座，每个底座上连接有：第一支撑立柱，其底部与底座固定连接，第一支撑立柱的外侧连接有侧支护；第一顶梁，横跨在两个所述第一支撑立柱上方，第一顶梁上方通过若干销轴铰接有第一柔性纵梁；侧向摆动支撑杆，位于所述第一支撑立柱前方，侧向摆动支撑杆的底部通过第一水平杆件铰接在底座前方，上部通过第二水平杆件铰接在顶梁前方；主支护推移导向杆，位于所述底座后方，通过滑套与行走部相连；主支护推移油缸，一端连接在底座上，另一端连接在所述滑套上；所述辅助支护位于行走部上方，包括：第二支撑立柱，底部固定安装在行走部上方；第二顶梁，横跨在两个所述第二支撑立柱上方，第二顶梁上方通过若干销轴铰接有第二柔性纵梁；折叠支地立柱，位于第二支撑立柱前方，上部与第二顶梁通过摆动油缸相连，下部通过竖直油缸与地面接触；所述第一柔性纵梁和第二柔性纵梁的上方设置循环钢梁若干。2.根据权利要求1所述的锚固前移式快速掘进、支护装置，其特征在于，所述辅助支护的第二支撑立柱与主机连接处增设隔振器。3.根据权利要求1所述的锚固前移式快速掘进、支护装置，其特征在于，所述滑移回转部上方设置锚杆钻机组，锚杆机组的位置设在在回转台之后，还包括H形锚固支撑框架，所述H形锚固支撑框架的上下两端对称设有可伸缩支撑腿；当掘进机截割前，该H形锚固支撑框架通过可伸缩支撑腿作用到地面和顶板上，将锚杆钻机抬离掘进机独立进行锚固作业；当掘进机前进，该H形锚固支撑框架的可伸缩支撑腿缩回使得H形锚固支撑框架落在主机圆锥安装槽内，主机携着锚杆钻机组前进。4.根据权利要求1所述的锚固前移式快速掘进、支护装置，其特征在于，所述滑移回转部包括：回转台，通过回转支承与滑移框架连接，位于滑移框架上部前方；滑移框架通过下部两侧的螺栓与滑移支撑导向连接；滑移驱动油缸，一端通过铰耳与所述滑移框架连接，另一端通过铰耳与所述主框架连接。
5.根据权利要求1所述的锚固前移式快速掘进、支护装置，其特征在于，所述全断面铲运部通过伸缩变形和折叠变形适应巷道宽度变化，同时安装有螺旋导料装置，将两侧堆积的煤料导向中间，包括：主铲板；星轮辅助导料装置，位于所述主铲板上方中间部位，通过液压马达驱动；两个伸缩铲板，对称设有在所述主铲板左右两侧，每个伸缩铲板均通过一个伸...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢苗，李伟东，毛君，刘杰，刘治翔，卢进南，吴霞，李玉岐，张鸿宇，董钰峰，田博，
申请(专利权)人：华能煤炭技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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