[发明专利]一种煤矿拱形断面连续截割方法

说明书

本发明属于煤矿截割技术领域，具体是一种煤矿拱形断面连续截割方法。包括以下步骤。S100～通过自行走圆断面截割装置在系统的最前端负责截割出一个圆形断面的巷道。S200～在自行走圆断面截割装置后方设置随式修边截割装置，通过距离控制系统自动控制跟随式修边截割装置与自行走圆断面截割装置距离，跟随式修边截割装置负责将圆形断面两边区域A截割下来。S300～在随式修边截割装置上集成锚护系统，负责完成巷道的支护工序，并在底板上喷洒快速凝固剂，实现底板的快速硬化。S400～在随式修边截割装置后方设置后方配套动力系统。S500～在动力系统后方设置出料系统，用于转运截割下来的物料。

技术领域

本发明属于煤矿截割技术领域，具体是一种煤矿拱形断面连续截割方法。

背景技术

随着煤矿井下综掘装备集成化、一体化的发展，全断面掘进机的应用越来越多。但是目前全断面掘进系统成型巷道断面均为圆形，而煤矿井下所需巷道断面为拱形，全断面掘进系统施工完成的巷道均需回填成拱形才能满足煤矿的使用要求，增加了工程工期，降低了经济性。

发明内容

本发明为了解决全断面掘进系统施工完成的巷道均为圆形，不能满足煤矿使用要求的问题，提供一种煤矿拱形断面连续截割方法。

本发明采取以下技术方案：一种煤矿拱形断面连续截割方法，包括以下步骤。

S100～通过自行走圆断面截割装置在系统的最前端负责截割出一个圆形断面的巷道。

S200～在自行走圆断面截割装置后方设置随式修边截割装置，通过距离控制系统自动控制跟随式修边截割装置与自行走圆断面截割装置距离，跟随式修边截割装置负责将圆形断面两边区域A截割下来，区域A切削下来的物料直接填充到区域B中，最后成型的拱形断面，区域A为圆形断面与拱形断面组成的两侧封闭图形，区域B为圆形断面与拱形断面组成的底部封闭图形。

S300～在随式修边截割装置上集成锚护系统，负责完成巷道的支护工序，并在底板上喷洒快速凝固剂，实现底板的快速硬化。

S400～在随式修边截割装置后方设置后方配套动力系统，给自行走圆断面截割装置、跟随式修边截割装置、锚护系统和出料系统提供电力和液压动力。

S500～在动力系统后方设置出料系统，用于转运截割下来的物料。

随式修边截割装置包括设置在行走锚杆钻机，行走锚杆钻机前端安装有截割机构，所述的截割机构包括纵轴式截割头、齿轮箱、回转机构、滑移架以及截割电机，齿轮箱的两端分别安装有纵轴式截割头，纵轴式截割头与齿轮箱内的行星减速器连接，齿轮箱中部与回转机构一侧连接，回转机构另一侧固定在支撑架上，支撑架安装在滑移架的导轨体上，并可以沿导轨体滑动，支撑架与伸缩油缸的一端铰接连接，伸缩油缸的另一端与滑移架端部铰接连接，截割电机外筒与支撑架连接，截割电机输出轴通过联轴器、传动轴与齿轮箱连接，实现截割电机驱动两个纵轴式截割头旋转。

步骤S200中随式修边截割装置具体工作方法如下：

S201～截割电机开始工作，通过回转机构的动作驱动齿轮箱转动，使得其中一个纵轴式截割头在圆形断面的投影圆心与圆形断面的圆心高度相等，同时通过两根伸缩油缸的伸缩动作驱动左侧或右侧纵轴式截割头紧贴圆形断面最左侧或最右侧。

S202～保持截割电机工作，通过回转机构的动作驱动齿轮箱逆时针或顺时针缓慢转动，同时伴随着伸缩油缸的往复动作，使得原先最上端的纵轴式截割头向下截割，当纵轴式截割头到达理想拱形断面的底板时，接下来纵轴式截割头沿着理想拱形断面的底板向右或向左截割，将A区的所有物料截割下来，同时截割下来的物料会随着截割头的旋转方向抛洒至B区。

S203～保持截割电机工作，两根伸缩油缸推动支撑架沿导轨体向右或向左移动，同时回转机构驱动齿轮箱转动，使得位于巷道上端的纵轴式截割头在圆形断面的投影圆心与圆形断面的圆心高度相等，同时紧贴圆形断面的最右侧或最左侧。