[发明专利]一种龙门式掘护锚机器人系统

说明书

本发明涉及机械领域，具体涉及一种龙门式掘护锚机器人系统，包括截割机器人、临时支护机构、钻锚机器人I、钻锚机器人II、钻锚机器人III、运输装置；截割机器人、临时支护机构位于系统前部，钻锚机器人I、钻锚机器人II、钻锚机器人III依次布置于截割机器人后侧，钻锚机器人I、钻锚机器人II和钻锚机器人III独立行走，确保系统能够及时支护。本发明龙门式掘护锚机器人系统能够充分适应巷道环境，有效提高支护质量和速度，促进掘进效率，减少工作人员，保证安全生产，对有效解决复杂地质条件下巷道快速掘进技术难题具有重要意义。

技术领域

本发明涉及机械领域，具体涉及一种龙门式掘护锚机器人系统。

背景技术

随着开采技术与装备得到发展，煤矿开采能力与效率不断提高，然而巷道掘进技术与装备相对综采发展滞后，煤炭企业普遍存在采掘比例失调的问题，同时，快速掘进过程中，掘进与支护不平衡的问题也日益凸显。

近年中国煤矿机械化生产情况年度报告统计，在1个作业循环中，支护时间占循环总时间的1/2，掘进时间占1/3，工作准备时间及机械故障时间占1/6，掘进快而支护慢的问题成为影响煤矿快速掘进的关键问题，为此，需要进一步研究煤巷快速掘进的有关技术与装备，以便满足安全高效采煤与掘进的需要。

目前现有的配套装备主要是悬臂式掘进机+单体锚杆钻机配套作业系统，连续采煤机+锚杆钻车配套作业系统和掘锚一体机作业系统；悬臂式掘进机+ 单体锚杆钻机配套作业系统掘进科学系统水平不高，而且机械化能力较低，许多掘进工序仍旧需要人工进行作业，由于这些工序分散，需要大量的准备时间，效率低下；连续采煤机+锚杆钻车配套作业系统只能应用于双巷，对地质条件要求较高，且操作工序繁琐，需要作业线操作员工的专业程度和熟练程度高；掘锚一体机作业系统设备体积庞大，不仅导致掘进工作面中的安全通道面积缩减，而且在遇到底板不稳固的区域时，极易陷入其中，工作人员需要耗费大量的时间将其挖掘出，适应在地质条件较好的地区，实际应用效果不佳。

通过上述分析可知，影响掘进效率的问题的因素主要是掘进与支护的不平衡，掘进过程中支护需要花费大量时间且装备不够完全的机械化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种龙门式掘护锚机器人系统。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种龙门式掘护锚机器人系统，包括截割机器人、临时支护机构、钻锚机器人I、钻锚机器人II、钻锚机器人III和运输装置；截割机器人、临时支护机构位于系统前部，钻锚机器人I、钻锚机器人II、钻锚机器人III、工作人员和运输装置依次布置于截割机器人后侧，钻锚机器人I、钻锚机器人II和钻锚机器人III独立行走，确保系统实现及时锚护；截割机器人、临时支护机构每完成 2个截距的截割任务后，与运输装置一起前进一个截距；人工上锚网，钻锚机器人I前进一个排距，撑开侧帮护盾，升起液压支撑架支撑锚网至巷道顶部，开始锚索支护作业；同时，钻锚机器人II紧跟钻锚机器人I前进一个排距，升起液压支撑架至顶板框架顶紧巷道顶部，并开始锚杆支护作业；同时，钻锚机器人III紧跟钻锚机器人II前进一个排距，升起液压支撑架至顶板框架III顶紧巷道顶部，并开始剩余锚杆支护作业；如此循环作业机器人系统可完成煤矿巷道掘进、临时支护、永久支护一系列工序的任务。

进一步地，所述的临时支护机构包括左侧传动带机构，中间传动带机构，右侧传动带机构，左侧传动带机构，中间传动带机构，右侧传动带机构通过临时支护框架和传动轴链接在一起，四个液压缸上端与临时支护框架铰接，把三个传动带机构顶起，使三个传动带机构的顶端钢板与顶板接触，四个液压缸下端与截割机器人铰接。截割机器人通过四个液压缸支撑临时支护机构，形成临时支护区域，为截割机器人及工作人员提供一个安全工作空间。