[实用新型]悬臂式掘锚一体机

说明书

本实用新型公开了一种悬臂式掘锚一体机，其锚杆钻机包括竖向摆动钻臂和水平摆动钻臂；竖向摆动钻臂铰接于底盘，竖向摆动钻臂与底盘之间设置有第一液压伸缩缸；竖向摆动钻臂与水平摆动钻臂通过第一回转装置连接；水平摆动钻臂与钻进机架通过相互间转动连接的第二回转装置和第三回转装置连接，竖向摆动钻臂和/或水平摆动钻臂为滑动伸缩结构的钻臂。本实用新型提高了机载锚杆钻机支护的作业效率，并且使机载锚杆钻机能够对掘进机截割滚筒之上与之前的顶板和同范围的巷帮进行支护，实现了“掘进机切割到哪里，机载锚杆钻机就支护到哪里”的目标，使得在顶板不稳定易冒落的地质条件下使用机载锚杆钻机高效施工成为可能。

技术领域

本实用新型涉及掘进机技术领域，尤其涉及一种集掘进及锚杆支护功能为一体的掘进机。

背景技术

悬臂式掘进机有悬臂式纵轴掘进机和悬臂式横轴掘进机两种机型，悬臂式纵轴掘进机包括两种机型，一种是悬臂式截割部水平回转中心相对于底盘固定的常规机型，另一种是悬臂式截割部水平回转中心相对于底盘可横向滑移的非常规机型(参见中国发明专利CN107461194A公开的悬臂式纵轴掘进机)。

常规机型的悬臂式纵轴掘进机，面世70多年来，因为具有适应性强、可靠性高、成本低等一系列优势，在全球得到了非常广泛的应用，并且至今还没有取代其主体地位的技术装备，常规机型的悬臂式纵轴掘进机仍然是世界上煤矿煤巷掘进施工的主流技术装备(也有一些用于非煤矿的软岩隧道施工)；但是虽然历经70多年的发展，直到今天这种机型依然还存在着许多需要改进提升之处，其中之一就是由于受多种客观因素的制约，在掘进机底盘前方实施锚杆(锚索)支护所用锚杆钻机的机载化，技术上仍然非常不成熟，致使与悬臂式纵轴掘进机配套的支护机具，绝大多数一直是手持式气动单体锚杆钻机；使用手持式气动单体锚杆钻机进行锚杆支护施工，不仅作业效率和施工速度低，成为制约煤矿生产和经济效益提高的重要因素之一，而且在施工过程中必须将锚杆钻机连同与其连接的风、水管一起频繁搬进、搬出，这种人工搬运工作耗时多，劳动强度大，属于无技术含量的重复性简单体力劳动，需要尽早通过技术进步消除。

多年来，国内外许多设备制造厂家和采矿公司为实现常规机型悬臂式纵轴掘进机锚杆钻机的机载化，进行了长期不懈的努力和难能可贵的探索，尝试了多种技术方案，但是所配置各种形式的机载锚杆钻机，都不同程度的存在这样或那样的问题，概括起来主要有以下几个方面：

(1)锚杆钻机支护所及范围小，不能对截割滚筒之上的顶板和同范围的巷帮进行支护，更不能对截割滚筒之前的顶板和同范围的巷帮进行支护，达不到“掘进机切割到哪里，机载锚杆钻机就支护到哪里”的要求，在施工工艺上必然造成空顶、空帮距大，故不适应于顶板不稳定易冒落的地质条件。

(2)锚杆钻机的灵活性差，不能对所施工巷道全断面的顶板和巷帮实施支护，某些部位的锚杆还必须使用手持式的机具施工。

(3)锚杆钻机的可操作性差，施工速度低，对提高施工速度和劳动效率效果不明显。

(4)机载锚杆钻机影响掘进机的正常作业，导致掘进机的工作效率下降。因为存在上述问题与不足，已有的各种机载锚杆钻机均没有得到市场的高度认可和广泛的推广应用。

悬臂式横轴掘锚一体机(截割部不能相对于底盘水平摆动)面世已有约20年时间，但是并没有在全球得到大范围推广应用，市场占有率一直很低，根本原因在于，这种机型虽然完全实现了锚杆钻机的机载化(掘进机分别配置有顶板锚杆钻机和帮部锚钻机)，但是其所配置的机载锚杆钻机只能对截割滚筒之后的顶板和巷帮进行支护，不能对截割滚筒之上的顶板和同范围的巷帮进行支护，更不能对截割滚筒之前的顶板和同范围的巷帮进行支护，同样达不到“掘进机切割到哪里，机载锚杆钻机就支护到哪里”的要求，在施工工艺上也必然造成空顶、空帮距大，注定不适应于顶板不稳定易冒落的地质条件，所以只能在顶板稳定性非常好的少数矿区(如中国鄂尔多斯和榆林等极少数地区的部分矿井)使用，而且由于其结构上的固有原因，所配置的顶板锚杆钻机不能将锚杆(锚索)以垂直于顶板的角度打在巷道支护的关键部位——巷道中心线及左右两侧各约400mm范围内的顶板。