CN106703824A - 悬移折叠式锚杆钻孔系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种悬移折叠式锚杆钻孔系统，用于锚杆支护时的钻孔和临时支护，主要在矿山巷道、交通与水利隧道等工程中使用。本发明至少包括悬吊在巷道顶部滑轨上的移动系统，固定安装在所述移动系统上的折叠装置，以及固定在所述折叠装置上的钻机总成；其中所述的折叠装置至少包括固定所述钻机总成的可折叠部分以及固定在所述移动系统的固定部分；所述的钻机总成至少包括一组顶锚杆钻机以及可伸缩支柱，所述的顶锚杆钻机与所述可伸缩支柱均固定连接所述折叠装置的可折叠部分。应用本发明可以大幅度提高锚杆支护巷道施工速度、降低成巷费用，保证掘进工作面安全。

Description

悬移折叠式锚杆钻孔系统

技术领域

本发明涉及矿山巷道、交通与水利隧道的锚杆支护的钻孔和支护领域，尤其是指一种在巷道中使用的悬移折叠式全断面锚杆钻孔系统。

背景技术

锚杆钻机是巷道锚杆支护工作中的关键设备。在巷道掘进过程中，由液压支柱对刚裸露的顶板进行临时支护，然后进行钻进锚杆钻孔和锚杆安装等支护工作。目前使用的锚杆钻机从使用的动力上可分为电动式、气动式以及液压式；从结构上可以分为单体式、钻车式或机载式。单体式由人工进入操作区，操作单体锚杆钻机完成锚杆钻孔和安装，整个操作过程劳动强度大，安全性较差，钻孔效率低，成巷速度慢；钻车式是在一台钻车上安设多台锚杆钻机同时钻孔，它需要与掘进机交替作业，即在掘进机完成掘进工序后向后退出一定距离为锚杆钻车腾出空间，由锚杆钻车完成钻孔和安装工作，然后锚杆钻车再退出准备下一循环掘进。这种作业方式钻孔效率高，但也存在因巷道空间狭小，掘进机与锚杆钻车交叉移动困难的问题，使其适用条件受到了很大制约；机载式是在掘进机上安设多台锚杆钻机，它虽然克服了钻车式钻孔方式掘进机与锚杆钻车交叉移动困难的问题，但因为成本和适用条件的限制，现场应用很少。

因此，如何提高钻孔效率和成巷速度、降低成巷费用、保证支护作业安全是本发明要解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种悬移折叠式全断面锚杆钻孔系统，该系统将锚杆钻机折叠于巷道上方，充分利用巷道空间，并可以实现同时进行多个钻孔的目的，大幅度减少钻孔作业时间，提高钻孔效率和成巷速度；同时，将有效利用巷道腰线上方的移动空间，解决因巷道空间狭小与掘进机交叉移动困难的难题。

本发明提供一种悬移折叠式锚杆钻孔系统，至少包括悬吊在巷道顶部滑轨上的移动系统，固定安装在所述移动系统上的折叠装置，以及固定在所述折叠装置上的钻机总成；其中所述的折叠装置至少包括固定所述钻机总成的可折叠部分以及固定在所述移动系统的固定部分；所述的钻机总成至少包括一组顶锚杆钻机以及可伸缩支柱，所述的顶锚杆钻机与所述可伸缩支柱均固定连接所述折叠装置的可折叠部分。

其中，所述的移动系统至少包括固定支承板，悬吊架以及第一运动机构，所述的固定支承板与所述折叠装置的固定部分固定连接，所述的悬吊架悬吊所述的第一运动机构的一端，所述第一运动机构推动所述的固定支承板移动。

其中，所述的折叠装置的可折叠部分为安装所述钻机总成的可旋转横梁，所述的可旋转横梁通过两端的设置的耳环与旋转缸杆固定连接，固定部分为与所述的移动系统的固定支承板固定连接的固定缸体。

其中，所述的顶锚杆钻机包括钻机以及第二运动机构，所述的钻机由第二运动机构控制向顶部移动钻孔，所述的第二运动机构的固定部分与所述可伸缩支柱的固定部分均与所述的折叠装置的可折叠部分固定连接。

其中，所述的顶锚杆钻机包括钻机以及第二运动机构，所述的钻机由第二运动机构控制向顶部移动钻孔，所述的第二运动机构的固定部分与所述可伸缩支柱的固定部分固定连接，所述可伸缩支柱的固定部分固定连接于所述的折叠装置的可折叠部分。

其中，所述的钻机总成还包括设置相邻巷道侧壁至少一侧的帮锚杆钻机以及可伸缩支柱，所述的可伸缩支柱固定在所述折叠装置的可折叠部分，所述的帮锚杆钻机与所述可伸缩支柱垂直设置并固定在所述可伸缩支柱上。

其中，所述的帮锚杆钻机包括钻机以及第三运动机构，所述的钻机由第三运动机构控制向侧面移动钻孔，所述的第三运动机构的固定部分与所述可伸缩支柱的固定部分固定连接，所述可伸缩支柱的固定部分固定连接于所述的折叠装置的可折叠部分。

其中，所述的可伸缩支柱为伸缩液压或气压支柱。

其中，所述的第一、第二、第三运动机构为液压运动机构或气压运动机构或齿轮齿条运动机构或蜗轮蜗杆运动机构。

本发明的有益技术效果为：通过将多台锚杆钻机集中安设在一个台架上同时钻孔，解决了单体锚杆钻机钻孔效率低、成巷速度慢、工人劳动强度大、安全性较差的问题；本发明钻孔设备与掘进机相互独立，具有可折叠的结构，在锚杆钻孔、安装结束后可以折叠在巷道上部空间，前后移动给掘进机腾出作业空间，与在底板上行走的掘进机空间上相互没有干扰，解决了二者交叉移动困难的问题。同时，本发明比机载式作业方式更简便、成本更低、适用条件更广。

附图说明

图1为本发明的悬移折叠式锚杆钻机系统三向视图；

图1a为所示的a-a截面放大图；

图1b为图1中所示的折叠装置的局部放大图；

图2为本发明的悬移折叠式锚杆钻机系统在巷道中的结构示意图；

图3a为本发明的系统中的钻机总成折叠在巷道顶部平行顶板的状态；

图3b为本发明的系统中的钻机总成垂直巷道顶板的状态；

图4为本发明的系统工作过程的位置关系示意图。

具体实施方式

本发明提供一种悬移折叠式锚杆钻孔机，参考图1所示，至少包括固定在巷道顶部滑轨上的移动系统B，固定安装在所述移动系统上的折叠装置C，以及固定在所述折叠装置C上的钻机总成A；所述的折叠装置C至少包括固定所述钻机总成A的可折叠部分以及固定在所述移动系统的固定部分，折叠装置C的作用是可以使钻机总成A折叠起来，给掘进机腾出空间，实现本发明全断面锚杆钻孔设备与掘进机之间的交叉移动，参考图3a以及图3b，可见钻机总成A在巷道中折叠前后的状态；所述的钻机总成A至少包括一组顶板锚杆钻机以及可伸缩支柱，所述的顶锚杆钻机通过所述可伸缩支柱与所述折叠装置C的可折叠部分固定连接。系统中所述的可伸缩支柱为伸缩液压或气压支柱，在本实施例中以伸缩液压支柱为例子进行说明。

如图1所示，所述的移动系统B至少包括固定支承板4，悬吊架7、8、9以及第一运动机构10；在本发明的设备中，所述的滑轨装置为设置在巷道顶部的滑轨，该滑轨可为原巷道中生产使用的轨道也可以单独铺设；所述的固定支承板4与所述折叠装置C的固定部分固定连接，参考图1所示，所述的悬吊架9悬吊并固定所述的第一运动机构10的一端，所述第一运动机构10推动所述的固定支承板4向前移动。所述的折叠装置C的可折叠部分为安装所述钻机总成的可旋转横梁3，所述的可旋转横梁3通过两端的设置的耳环与旋转缸杆5固定连接，固定部分为与所述的移动系统的固定支承板4固定连接的固定缸体6。

参考图1以及图2，在本实施例中，所述的顶锚杆钻机1包括钻机13以及第二运动机构12，所述的钻机13由第二运动机构12控制向顶部移动钻孔，所述的第二运动机构12的固定部分通过所述可伸缩支柱11的固定部分与所述的折叠装置C的可折叠部分固定连接。另外，在本实施例的结构中，所述的第二运动机构12的固定部分与所述可伸缩支柱11的固定部分(可伸缩支柱11的上端)固定连接，所述可伸缩支柱11的固定部分固定连接于所述的折叠装置C的可折叠部分。本实施例中，所述的第二运动机构采用伸缩油缸进行说明，参考图2，所述的顶板锚杆钻机1通过伸缩油缸12悬吊固定在液压支柱11的上部，在顶板锚杆钻孔时，先使液压支柱11与巷道顶板垂直并牢固支承顶板4，开启锚杆钻机1使其旋转，同时开启伸缩油缸12使其向上移动，直至完成顶板钻孔工作。

所述的钻机总成A还包括设置相邻巷道侧壁至少一侧的一台帮锚杆钻机2以及可伸缩支柱14，所述的可伸缩支柱14固定在所述折叠装置C的可折叠部分，所述的帮锚杆钻机2与所述可伸缩支柱14垂直设置并固定在所述可伸缩支柱14上。在本实施例中，所述的帮锚杆钻机2包括钻机16以及第三运动机构15，所述的钻机16由第三运动机构15控制向侧面移动钻孔，所述的第三运动机构15的固定部分与所述可伸缩支柱14的固定部分固定连接，所述可伸缩支柱14的固定部分固定连接于所述的折叠装置C的可折叠部分。系统中的所述的可伸缩支柱为伸缩液压或气压支柱，在本实施例中以可伸缩支柱14为伸缩液压支柱，第三运动机构15为伸缩油缸为例子进行说明，帮锚杆钻孔时，先使液压支柱14与巷道顶板垂直并牢固支承顶板4，开启帮锚杆钻机2使其旋转，同时开启伸缩油缸15使其向前进，直至完成帮钻孔工作。另外，本发明中所述的第一、第二、第三运动机构为液压运动机构或气压运动机构或齿轮齿条运动机构或蜗轮蜗杆运动机构，在本实施例中，以液压运动机构为例进行说明。

如图4所示，为本发明的系统工作过程示意图，具体为，本发明中的移动系统悬吊于巷道顶部的滑轨上，并可以由第一运动机构即伸缩油缸控制进行前后移动，而所述钻机总成固定在所述的折叠装置上，并折叠在巷道顶部，掘进机在巷道中进行割煤作业(如图4a)，在掘进一定距离后，巷道的顶部或侧面需要进行加固才可以继续进行割煤作业，即由锚杆钻机向巷道顶部以及侧面钻孔装设锚杆或者锚索，因此掘进机按照设计完成掘进任务后，后退一段距离，腾出巷道内部空间以进行临时支护和锚杆钻孔与安装；本实施例中，在钻机总成A包括至少一台顶锚杆钻机1或帮锚杆钻机2，进行锚杆钻孔和安装作业。掘进机割煤完毕后退一定距离，将后部悬吊架9锁紧在滑轨上，伸缩油缸10推动悬吊架7、8和钻机总成A向前移(如图4b)；开启旋转油缸，使旋转缸杆5带动钻机总成A转动到与巷道顶板垂直的位置，打牢液压支柱11对刚裸露的顶板进行临时支护，而后锚杆钻机1进行钻孔作业，钻孔完成后用锚杆钻机1的顶推和旋转运动安装锚杆(如图4c)；安装锚杆工作完毕后，开启旋转油缸，使旋转缸杆5带动钻机总成A转动到与巷道顶板平行的位置；伸缩油缸10拉动悬吊架7、8和钻机总成A后退一定距离(图4d)，为掘进机再次割煤做好准备，开始下一循环的掘进。在本实施例中，悬吊架9的前移通过锁紧悬吊架7、8、松开悬吊架9的锁紧装置，利用伸缩油缸10的收缩来实现。

在本实施例中，使用了液压油缸为主要部件实现直线运动和转动，这些运动也可以用其它通用机械部件(例如气缸、液压缸、齿轮齿条、蜗轮蜗杆等)来实现。

本发明的有益技术效果为：通过将多台锚杆钻机集中安设在一个台架上同时钻孔，解决了单体锚杆钻机钻孔效率低、成巷速度慢、工人劳动强度大、安全性较差的问题；本发明的钻机系统与掘进机相互独立，具有可折叠的结构，在锚杆钻孔、安装结束后可以折叠在巷道上部空间，前后移动给掘进机腾空间，与在底板上行走的掘进机空间上相互没有干扰，解决了二者交叉移动困难的问题。同时，本发明比机载式作业方式更简便、成本更低、适用条件更广。

在本发明中，钻机、液压支柱、机械结构、动作控制、钻机及机械运动的动力等采用了通用的工业技术，因此具体原理在此不再赘述，以上是本发明的较佳实例，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术是指对以上的实例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，至少包括悬吊在巷道顶部滑轨上的移动系统，固定安装在所述移动系统上的折叠装置，以及固定在所述折叠装置上的钻机总成；其中

所述的折叠装置至少包括固定所述钻机总成的可折叠部分以及固定在所述移动系统的固定部分；

所述的钻机总成至少包括一组顶锚杆钻机以及可伸缩支柱，所述的顶锚杆钻机与所述可伸缩支柱均固定连接所述折叠装置的可折叠部分。

2.根据权利要求1所述的悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，所述的移动系统至少包括固定支承板，悬吊架以及第一运动机构，所述的固定支承板与所述折叠装置的固定部分固定连接，所述的悬吊架悬吊所述的第一运动机构的一端，所述第一运动机构推动所述的固定支承板移动。

3.根据权利要求1所述的悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，所述的折叠装置的可折叠部分为安装所述钻机总成的可旋转横梁，所述的可旋转横梁通过两端的设置的耳环与旋转缸杆固定连接，固定部分为与所述的移动系统的固定支承板固定连接的固定缸体。

4.根据权利要求1所述的悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，所述的顶锚杆钻机包括钻机以及第二运动机构，所述的钻机由第二运动机构控制向顶部移动钻孔，所述的第二运动机构的固定部分与所述可伸缩支柱的固定部分均与所述的折叠装置的可折叠部分固定连接。

5.根据权利要求1所述的悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，所述的顶锚杆钻机包括钻机以及第二运动机构，所述的钻机由第二运动机构控制向顶部移动钻孔，所述的第二运动机构的固定部分与所述可伸缩支柱的固定部分固定连接，所述可伸缩支柱的固定部分固定连接于所述的折叠装置的可折叠部分。

6.根据权利要求1所述的悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，所述的钻机总成还包括设置相邻巷道侧壁至少一侧的帮锚杆钻机以及可伸缩支柱，所述的可伸缩支柱固定在所述折叠装置的可折叠部分，所述的帮锚杆钻机与所述可伸缩支柱垂直设置并固定在所述可伸缩支柱上。

7.根据权利要求6所述的悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，所述的帮锚杆钻机包括钻机以及第三运动机构，所述的钻机由第三运动机构控制向侧面移动钻孔，所述的第三运动机构的固定部分与所述可伸缩支柱的固定部分固定连接，所述可伸缩支柱的固定部分固定连接于所述的折叠装置的可折叠部分。

8.根据权利要求1～7所述的悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，所述的可伸缩支柱为伸缩液压或气压支柱。

9.根据权利要求1～7所述的悬移折叠式锚杆钻孔系统，其特征在于，所述的第一、第二、第三运动机构为液压运动机构或气压运动机构或齿轮齿条运动机构或蜗轮蜗杆运动机构。