[发明专利]悬臂式纵轴掘进机及其掘进施工方法

说明书

本发明公开了一种悬臂式纵轴掘进机及其掘进施工方法，包括：底盘，底盘包括机架本体和双履带式行走部，机架本体与双履带式行走部连接；纵轴截割部和回转体，纵轴截割部通过横向铰轴与回转体铰接，底盘设置有沿横向滑动的滑台，回转体通过竖向铰轴铰接于滑台，铲板横向设置有由动力装置驱动的螺旋输送杆，螺旋输送杆用于将物料输从铲板送至刮板运输机。本发明一方面，在装载过程中掘进机的底盘只需纵向前进，而无需横向移动，从而既提高了生产效率，又不会揉碾坏巷道底板；另一方面，为了适应巷道跨度增大只需相应加大螺旋输送杆的长度和铲板的宽度即可，其不会造成纵轴截割部与铲板干涉，从而有利于设备的结构优化。

技术领域

本发明涉及掘进机技术领域，尤其涉及一种悬臂式纵轴掘进机及其掘进施工方法。

背景技术

煤巷掘进施工是煤矿生产活动的主要内容之一，掘进施工进尺水平的高低直接关系到煤矿的采掘接续关系和经济效益。目前煤巷掘进施工进尺水平总体上还比较低，尤其是在顶板(包括岩石和煤)稳定性一般的情况下，月进尺水平普遍不高，大多在200～300m之间，导致煤矿煤巷掘进施工用人多、施工头面多、安全管理难度大、成本高，这种状况亟待改变。

传统的悬臂式纵轴掘进机面世已有约七十年历史，该机型具有结构简单、可靠，加工制造相对容易，成本低，适应性好，安装和撤出工作量小等一系列优势，但也存在因为结构缺陷导致的切割、装载、转运过程中底盘频繁移动，用时过长、生产效率低，以及难以实现截割过程自动化控制等突出问题。

为了克服上述一系列弊端，在申报双截割部专利的基础上，本申请人又在中国发明专利申请CN107461194A中公布了一种悬臂式纵轴掘进机，其将与回转体铰接的竖向回转铰轴与底盘的连接方式由固定改为横向可滑动的技术，在驱动装置的作用下，其设置有竖向回转铰轴的滑台相对于掘进机底盘沿横向移动，从而通过回转体带动纵轴截割部相对于底盘沿横向移动，不用掘进机底盘横向移动即可增大掘进机截割巷道宽度，实现了掘进机底盘相对于所施工巷道中心线的横向定位切割，从而显著提高掘进施工效率，并为配套顶板临时支护液压支架创造了有利条件。

但是，在物料铲装与转运方面，由于传统悬臂式纵轴掘进机一直采用“铲板+星轮”或者“铲板+耙爪”的装载装置，如图6所示，刮板运输机C的机尾链轮与铲板A搭接，安装于铲板A的星轮或者耙爪B将物料从铲板转运到刮板运输机C。底盘横向定位不动的装载宽度因为受到星轮或者耙爪直径的限制，不能够根据巷道跨度随意加大，在装载过程中需要掘进机的底盘通过在巷道频繁横向和纵向移动才能完成全部物料装载，这样既浪费了时间降低了生产效率，又揉碾坏了巷道底板；星轮或者耙爪直径不能够根据巷道跨度随意加大的原因是，如果为了适应巷道跨度增大而将星轮或耙爪的直径加大，这就同时加大了铲板在前后方向上尺寸，为了避免纵轴截割部与铲板和星轮或者耙爪的干涉，势必就要相应加长纵轴截割部，但是受到多方面原因限制加长纵轴截割部是不可行的。因此，为了配套这种纵轴截割部“横向滑移”技术，有必要对其物料铲装转运装载装置的结构和方法进行改进，同时使纵轴截割部“横向滑移”的优势得到充分发挥。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明一个方面的目的是提供一种悬臂式纵轴掘进机，本发明另一个方面的目的是提供一种上述掘进机的掘进施工方法，以提高掘进机的铲装效率，而且在加大装载宽度时不会导致铲板和星轮或者耙爪与纵轴截割部发生干涉，从而有利于设备的结构优化。