[发明专利]一种大倾角掘进机的爬坡控制方法

说明书

本发明公开了一种大倾角掘进机的爬坡控制方法，所使用的大倾角掘进机包括机架、上支撑部、辅助爬坡装置；爬坡控制方法包括爬坡支撑、提供爬坡辅助驱动力、步进移动等步骤。本大倾角掘进机的爬坡控制方法通过同时控制行走液压马达和辅助驱动液压马达输出动力实现提供较大的驱动力，步进时，上支撑部配合伸出支撑于巷道顶板使本大倾角掘进机稳固定位后将辅助爬坡装置抬起并反转辅助驱动液压马达实现承载底板的迈步前移一个步距，控制简单快捷，在有效防止掘进机下滑的前提下提高掘进效率、降低安全隐患，特别适用于±25°大倾角巷道的开凿掘进。

技术领域

本发明涉及一种掘进机的爬坡控制方法，具体是一种适用于±25°大倾角巷道开凿掘进的大倾角掘进机的爬坡控制方法，属于掘进机装备技术领域。

背景技术

掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器，分为开敞式掘进机和护盾式掘进机，通常包括行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成，随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走，具有安全、高效和成巷质量好等优点，特别是悬臂式掘进机，它集截割、装运、行走、操作等功能于一体，主要用于截割任意形状断面的井下岩石、煤或半煤岩巷道。

在倾角较大的上山掘进过程中，掘进机会因自重而产生的下滑，下滑不仅会导致掘进机的截割效率下降、甚至无法推进，而且严重的会造成安全事故，因此掘进机适用的工作倾角一般在±16°以内，巷道倾角超出这个范围时通常采用人工打眼放炮进行掘进作业是炮掘方式，炮掘作业不仅危险性很高、而且掘进效率较低，若采掘工作面是位于水体下、建筑物下和铁路下的“三下”采掘工作面时是禁止炮掘的，只能改变巷道采掘角度，不仅增加工作量，而且减少了巷道的可开采长度、进而造成煤炭资源的浪费。

现有技术中的大倾角掘进机多采取直接提升驱动履带液压马达的扭矩、增加履带附着力的方式以增加掘进机履带的驱动力实现掘进机大倾角掘进，但由于井下掘进工作面的条件限制和掘进机需不停移动的工作性质，这种单纯增大驱动力的方式在巷道倾角达到一定程度时效果并不理想；现有技术中还有采取借助助推装置的方式实现掘进机大倾角掘进，即采用将推移千斤顶向后方支撑连接于巷道侧壁上，或将推移千斤顶支撑连接于液压支架、单体支柱等支撑于巷道顶板和底板之间的支护设备上，通过控制推移千斤顶的伸出实现增加掘进机的推动力，但由于推移千斤顶的行程有限，因此需推移千斤顶配合分步伸缩或及时铺设支护设备以防止掘进机下滑，推移千斤顶配合分步伸缩控制不仅易造成掘进机偏向、而且倾斜支撑于巷道侧壁上的方式易造成接触面打滑而存在较大的安全隐患，而及时铺设支护设备的方式不仅无形中延长生产周期、而且易影响运输部的排矸。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种大倾角掘进机的爬坡控制方法，能够在有效防止掘进机下滑的前提下提高掘进效率、降低安全隐患，特别适用于±25°大倾角巷道的开凿掘进。

为实现上述目的，本大倾角掘进机的爬坡控制方法所使用的大倾角掘进机包括机架、截割部、装载部、行走部、运输部、上支撑部、辅助爬坡装置、电气系统、液压系统和喷雾除尘系统；

所述的截割部通过回转台安装在机架的前上部，包括悬臂和截割头；所述的装载部安装在机架的前下部，包括铲板和左右对称安装在铲板上的多爪星轮或刮板；所述的行走部安装在机架的下部，包括履带架、行走液压马达、链轮和履带链；所述的运输部包括前后方向架设在机架上的、与装载部后部连接的刮板输送机；所述的电气系统、液压系统和喷雾除尘系统均安装在机架上；

所述的上支撑部设置在机架的顶部，包括伸缩支撑杆、杆端支撑板和支撑杆翻折液压缸；伸缩支撑杆对应行走部的位置设置在机架的顶部，伸缩支撑杆的底端铰接连接于机架的顶部，伸缩支撑杆内设置支撑杆伸缩液压缸；杆端支撑板的底平面铰接连接于伸缩支撑杆的顶端，杆端支撑板的顶平面上设有防滑结构；支撑杆翻折液压缸的底端铰接连接于机架、顶端铰接连接于伸缩支撑杆；