[发明专利]一种带压移动巷道快速掘进装备

说明书

一种带压移动快速掘进装备，属于巷道快速掘进领域，包括盾体、第一截割部、保压机构、出渣机构、第二截割部、运输机构、行进机构、锚固机构和支撑机构等。该装置实现了巷道快速掘进和支护功能；该装置移动时，盾体主动向岩壁提供支护力，优化围岩力学性能，适合用于煤巷、半煤巷和岩巷的掘进和支护作业，实现了超前支护，安全可靠，便于制造和维护，适用于工业掘进作业。

技术领域

本发明属于巷道快速掘进领域，特别涉及一种带压移动巷道快速掘进装备的结构设计。

背景技术

煤炭是我国的主体能源，煤炭开采主要包括回采和掘进两个环节。液压支架的引进使工作面回采基本实现了机械化，目前正在进行自动化和智能化的升级换代，而掘进机械发展相对滞后。目前应用最为广泛的巷道掘进设备为以EBZ系列为代表的炮头悬臂式掘进机，其主体结构在巷道采用架棚被动支护时期即已发展成熟。在巷道支护工艺由架棚被动支护升级为锚杆索主动支护后，炮头式悬臂掘进机并未跟随巷道支护工艺的改变而发展。以炮头悬臂式掘进机掘进，单体锚杆钻机施工锚杆索的作业方式机械化水平低，工人劳动强度大，2018年全国巷道平均月进尺仅为186m，约为全国工作面回采速度的一半。采掘接续失调成为制约煤矿高产高效发展的“卡脖子”问题。

为实现巷道掘进作业的机械化高效作业，我国引进消化吸收了国外的先进掘进支护一体化设备，主要以滚筒式掘锚一体机为主。掘锚一体机在鄂尔多斯等围岩较为完整的矿区实现了较好的应用效果，但是掘锚一体机空顶、空帮距较大，在山西等围岩较为破碎的、不允许长距离空顶、空帮的矿区应用效果较差。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有巷道掘进设备不足之处，提供一种可带压移动巷道快速掘进设备。该设备不仅将巷道围岩成型和巷道截割在空间上分离，并且能对围岩施加主动支护力，避免空顶、空帮，从而提高对破碎围岩，不能长距离空顶、空帮的作业条件的适应性。作业人员在盾体和锚杆索支护完成的空间中作业，安全性得到保证。

本发明的技术方案如下：

本发明设计的一种带压移动巷道快速掘进装备，包括盾体、第一截割部、运输机构、行走机构、锚固机构和支撑机构等；所述第一截割部与盾体固接；所述运输机构与盾体固接；所述行走机构与盾体固接；所述锚固机构与行走机构固接；所述支撑机构与行进机构固接；该装备还包括第二截割部、保压机构、出渣机构；所述第二截割部与盾体前部边缘固接；所述保压机构与盾体固接；所述出渣机构与盾体固接。

本发明设计的一种带压移动巷道快速掘进装备，其特征在于：所述第一截割部包含第一驱动器、第一摇臂、第二驱动器、第二摇臂、第三驱动器、截割炮头；所述第一驱动器与盾体固接；所述第一摇臂的一端与第一驱动器的输出端套接，第一摇臂的另一端与第二驱动器固接；所述第二摇臂的一端与第二驱动器的输出端套接；第二摇臂的另一端与第三驱动器固接；所述截割炮头与第三驱动器套接；所述截割炮头的中心线与第三驱动器输出端中心线重合。

本发明设计的一种带压移动巷道快速掘进装备，其特征在于：所述锚固机构包括n个顶锚杆钻机、m个帮锚杆钻机，其中，n和m均为大于或者等于2的自然数；所述n个顶锚杆钻机沿巷道宽度方向呈直线等间距排列；所述m个帮锚杆钻机沿巷道高度方向呈直线等间距排列；所述顶锚杆钻机和帮锚杆钻机所在平面之间的距离为1个支护排距。

本发明设计的一种带压移动巷道快速掘进装备，其特征在于：所述保压机构包含前密封环、后密封环、柔性充填介质、压力泵、压力检测装置；所述前密封环与盾体固接；所述后密封环与盾体固接；所述压力泵与盾体固接；所述柔性填充介质通过压力泵进入由盾体外壳、前密封环、后密封环和巷道围岩组成的密闭空间内。

本发明设计的一种带压移动巷道快速掘进装备，其特征在于：所述行走机构包含基座、撑靴、撑靴油缸、推进油缸；所述撑靴通过撑靴油缸支撑于巷道围岩；所述基座通过撑靴油缸与撑靴联结；所述推进油缸以基座为反力基础向前推进盾体。