[发明专利]基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺

权利要求书

1.一种基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺，其特征在于：采用自主式掘进机、自移式液压支架、支架运输车、机器人化钻锚车、转载机和皮带运输机，该工艺包括掘进机自主掘进、自移式液压支架临时支护、机器人化钻锚车自动钻孔与锚固、自动落煤与运煤、除尘作业工序，具体步骤如下：

步骤一、掘进机自主掘进：所述自主式掘进机自主进行掏槽、截割煤层作业；

步骤二、自移式液压支架临时支护：所述自主式掘进机自主掘进至一定距离后自动停止工作，所述支架运输车自动定位并移至最末端液压支架位置，所述最末端液压支架自行泄压、横向收缩，落于所述支架运输车上，后方的所述机器人化钻锚车自动将新的锚网铺设在所述支架运输车上的最末端液压支架顶部，载着所述最末端液压支架的支架运输车自动定位并前移至前端的待支护位置，之后所述最末端液压支架自行横向伸展并撑顶，完成撑顶的液压支架可通过顶部的传感装置自动感知支护的可靠性，支护完毕后所述支架运输车自动后移至所述自移式液压支架新的末端支架位置，至此完成所述自移式液压支架临时支护工序；

步骤三、机器人化钻锚车自动钻孔与锚固：在所述支架运输车由最末端液压支架位置载着所述最末端液压支架前移时，所述机器人化钻锚车自动定位并前移至待锚固位置，自动进行钻锚孔、装锚固剂、装锚杆作业，之后自动进行钻机复位、调整位姿操作，最终所述机器人化钻锚车后退至适当位置，完成机器人化钻锚车自动钻孔与锚固工序；

步骤四、连续重复上述步骤一至三，同时，在所述掘进机自主掘进作业中，所述自主式掘进机的机载除尘风机持续运行，截割煤层的落煤经所述转载机自动运输至所述皮带运输机，实现所述自动落煤与运煤、除尘作业。

2.根据权利要求1所述的基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺，其特征在于：该工艺将掘进工作区分为前端掘进区、临时支护区、永久锚固区；

所述自主式掘进机所工作的区域即整个巷道的最前方，称之为前端掘进区；

所述自移式液压支架所在的位置为临时支护区，所述临时支护区紧邻所述前端掘进区并位于所述前端掘进区后方；

所述永久锚固区即所述机器人化钻锚车工作的区域，该区域已铺设永久支护的锚网或正在铺设锚网；

随着掘进过程的推进，所述前端掘进区不断转化为所述临时支护区，所述临时支护区不断转化为所述永久锚固区。

3.根据权利要求1所述的基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺，其特征在于：所述自移式液压支架可自动折叠后放置于所述支架运输车上并随之移动，而所述支架运输车与所述自主式掘进机配套使用，搭载所述液压支架可穿过所述自主式掘进机机体移至前端的待支护位置。

4.根据权利要求1所述的基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺，其特征在于：所述掘进机自主掘进作业间断性进行，所述自移式液压支架临时支护作业连续性进行，所述机器人化钻锚车自动钻孔与锚固作业间断性进行，三道工序以两间断一连续的方式相互交叉并行作业。

5.根据权利要求1所述的基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺，其特征在于：所述自主式掘进机为无人化智能自主式掘进机，所述自移式液压支架为自移式自主临时支护液压支架，所属支架运输车为自主定位与移动式支架运输车。

6.根据权利要求5所述的基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺，其特征在于：所述无人化智能自主式掘进机能进行自主导航与定位、自主行走路径轨迹规划、自主机身位姿检测和自动纠偏、任意断面和复杂断面自主截割，用以实现掘进作业的全自动化。

7.根据权利要求5所述的基于机器人化掘支锚联合机组的综掘巷道掘进工艺，其特征在于：所述自移式自主临时支护液压支架和所述自主定位与移动式支架运输车配合，能进行自主定位和自行移动，可完成自行泄压和收缩、自行伸展和撑顶的动作，同时在自行撑顶后可通过安装于所述自移式液压支架顶部的传感装置自动感知支护的可靠性，用以实现临时支护作业的全自动化。