[发明专利]一种四级滑移截割式掘支锚运四驱联合装置及工作方法

说明书

本发明公开了一种四级滑移截割式掘支锚运四驱联合装置及工作方法，装置包括掘进机构、锚固机构和支护机构，掘进机构可实现四级滑移，在掘进主机不动的状态下可实现全断面截割；全断面铲板可以实现翻转、伸缩，以及小星轮辅助作业等功能，可实现全断面铲运作业；掘进机构前段和后段四驱行走，可以实现回转、扭转、俯仰等动作，具有大马力、强爬坡能力。支护机构可实现与掘进主机离机作业，起到巷道顶板、侧帮的无重复碾压支护效果。锚固机构模块化处理，可实现快速组装分离；锚固机构可实现顶锚、侧锚、锚索多工序作业，且具有机械化上钢带功能，可有效提高锚固效率。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道快速掘进设备技术领域，具体地说是一种四级滑移截割式掘支锚运四驱联合装置及工作方法。

背景技术

煤矿井下的掘进工作面空间小、工序多、系统复杂、地质条件差等问题，导致了掘进面智能化发展严重落后于采煤工作面，因此大大降低了煤炭开采效率。

要实现综掘工作面集约、减员、快速、高效、安全施工，必须要让工人远离恶劣的作业环境，保障工人在安全的顶板下作业，而现有掘进设备无法同时具备安全和高效，且难以适应复杂的地质条件。

有专利号为201910245399.2的中国专利提出了一种快速掘进系统及快速掘进方法，在掘进装置进行截割前,先采用临时支护装置对巷道进行临时支护,以保证巷道施工的安全性，待截割组件截割预设时间后,支撑组件顶升至少一个支架,该支架由支护状态切换为回缩状态,支撑组件带动该支架运动至预设位置处。同时，支护装置对巷道进行锚杆和/或锚索支护。其中,被运输至预设位置处的支架由回缩状态切换为支护状态,以对巷道进行支撑,进而实现临时支护装置的前移,掘进装置继续进行截割操作。此专利实现了掘进装置的掘进动作与支护装置的支护操作同时进行，但仍存在以下不足：

1.掘进机构只能向掘进方向开挖，通过移动整体装置前进后退，才能实现煤层的切割，装置使用不便；

2.掘进机构前后不能实现回转、扭转、俯仰等动作，难以适应复杂工况条件；

3.运输机构对采集的煤渣难以收集，会影响整体装置的工作效率；

4.锚固机构没有做模块化设计，不能单独使用，灵活性差。

针对上述专利的不足，急需提供一种四级滑移截割式掘支锚运四驱联合装置及工作方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种四级滑移截割式掘支锚运四驱联合装置及工作方法，该装置和方法实现了掘进与支护同时进行，掘进机构可实现四级滑移，在装置不动的状态下实现全断面截割，此外全断面铲板可以实现翻转、伸缩，以及小星轮辅助作业等功能，可实现全断面铲运；掘进机构前段和后段可以实现回转、扭转、俯仰等动作，适应复杂工况条件。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种四级滑移截割式掘支锚运四驱联合装置，包括支护机构、锚固机构、掘进机构。

定义在巷道内快速掘进的方向为X轴方向，支护机构的主支护方向为Z轴方向，支护机构的侧帮支护方向为Y轴方向。

所述掘进机构包括掘进机构前段、三自由度截割平台、伸缩截割头、多自由度连接机构、掘进机构后段和刮板输送机。

所述掘进机构前段包括前行走机构、主机架、全断面铲板。

所述前行走机构为履带式行走装置；前行走机构顶部固定有主机架；全断面铲板与所述主机架铰接，全断面铲板的转动方向为X轴和Y轴所在平面向Y轴和Z轴所在平面转动。

所述主机架顶部固定有三自由度截割平台；所述三自由度截割平台包括X轴向推移平台、X轴向导向装置、Y轴向推移平台、Y轴向导向装置、回转平台和回转装置。