[发明专利]一种开槽式无空顶即支护掘锚一体机及掘进方法

权利要求书

1.一种开槽式无空顶即支护掘锚一体机，其特征在于，包括掘进机(1)、支护框架(2)、岩石切割锯(3)、帮锚杆机(4)和顶锚杆机(5)，所述支护框架(2)沿巷道走向布置，包括走向梁(2-1)、立柱(2-2)和横梁(2-3)，所述走向梁(2-1)为两根，位于巷道顶部两侧，沿巷道走向平行布置，所述立柱(2-2)位于巷道两侧，每侧数量相同，所述立柱(2-2)底部通过滑靴于地面接触，顶部与所述走向梁(2-1)底面垂直连接，多个所述横梁(2-3)从顶部将两根所述走向梁(2-1)连接起来，其中，所述立柱(2-2)内设有纵向伸缩油缸，用于调整所述支护框架的高度，所述横梁(2-3)内设有横向伸缩油缸，用于调整所述支护框架(2)的宽度；所述掘进机(1)机身上设有滑移机构I(7)，所述支护框架(2)两侧的部分所述立柱(2-2)与所述滑移机构I(7)固定连接；所述支护框架(2)在所述滑移机构I(7)的带动下，沿巷道走向前后移动；所述岩石切割锯(3)为多个，等距安装于所述支护框架(2)最前端左侧所述立柱(2-2)的前端面上并且所述岩石切割锯(3)锯面均竖直设置，等距安装于所述支护框架最前端右侧所述立柱的前端面上并且所述岩石切割锯(3)锯面均竖直设置，等距安装于所述支护框架(2)最前端所述横梁(2-3)的前端面上并且所述岩石切割锯(3)锯面均水平设置；所述帮锚杆机(4)位于所述支护框架(2)左右两侧的两个所述立柱(2-2)之间，通过旋转伸缩机构(6)安装于其中一个所述立柱(22)上；所述顶锚杆机(5)位于所述支护框架(2)的顶部，两个所述横梁(2-3)之间，通过旋转伸缩机构(6)安装于其中一个所述横梁(2-3)上；在所述掘进机(1)的后端设有锚索钻机(8)。

2.根据权利要求1所述的一种超前分离控顶帮式掘锚一体机，其特征在于，所述岩石切割锯(3)为高强度链锯。

3.根据权利要求1所述的一种超前分离控顶帮式掘锚一体机，其特征在于，所述掘进机(1)机身位于所述支护框架(2)内部。

4.根据权利要求1所述的一种超前分离控顶帮式掘锚一体机，其特征在于，在所述支护框架(2)的两侧，均设有两个沿巷道走向布置的所述帮锚杆机(4)；在所述支护框架(2)的顶部，设有两个沿巷道走向布置的所述顶锚杆机(5)。

5.根据权利要求2所述的一种超前分离控顶帮式掘锚一体机，其特征在于，所述滑移机构I(7)包括支撑板(7-1)、滑移油缸(7-2)和连接杆(7-3)，所述掘进机(1)的机身(1-5)上沿掘进方向设有滑轨，所述支撑板(7-1)位于滑轨上方并与滑轨滑动连接，所述滑移油缸(7-2)一端固定在所述机身(1-5)上，一端与所述支撑板(7-1)后端固定连接，为支撑板(7-1)滑动提供动力，所述连接杆(7-3)位于所述支撑板(7-1)两侧，所述连接杆(7-3)一端与所述支撑板(7-1)一侧固定连接，一端与所述立柱(2-2)内侧固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种超前分离控顶帮式掘锚一体机，其特征在于，还包括滑移机构II(11)，所述滑移机构II包括长条形箱体(11-1)、安装板(11-2)和推移油缸(11-3)，所述长条形箱体(11-1)内部沿长度方向设置有滑槽，所述安装板(11-2)两边与滑槽配合，所述推移油缸(11-3)一端固定在所述长条形箱体(11-1)宽边内侧，一端固定在安装板(11-2)一侧，推动所述安装板(11-2)沿所述长条形箱体(11-1)长度方向来回移动；所述滑移机构II(11)为三个，安装在所述支护框架(2)的前端面上，所述岩石切割锯(3)均匀安装在三个所述滑移机构II(11)的所述安装板(11-2)上。

7.一种开槽式无空顶即支护掘进方法，基于权利要求1-5任一项所述的超前分离控顶帮式掘锚一体机，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、滑移机构I(7)推动框架结构(2)向前移动，使岩石切割锯(3)开槽至设定深度，然后，岩石切割锯(3)进行横向滑移切割，将锯间煤岩体全部切割完毕，完成横向开槽贯通；之后，岩石切割锯(3)进行垂直滑移切割，将锯间煤体全部切割完毕，完成垂直开槽贯通；

S2、截割滚筒(9)向前推进，对截割煤岩体进行截割，其截割深度值等于一个循环深度；

S3、全断面截割完成后，掘进机(1)机身不动而通过滑移机构(7)将截割滚筒(9)后退至支护框架(2)后面；

S4、支护框架(2)向巷道内回缩，与煤壁之间形成一定的间隙，将钢筋网片(10)插入间隙后，支护框架(2)向外支撑复位；

S5、顶锚杆机(5)和帮锚杆机(4)按照支护参数进行锚杆施工，锚索钻机(8)待前方支护完成后按照支护参数进行锚索施工；

S6、待前方支护完成后，滑移机构I(7)推动框架结构(2)向前推进，岩石切割锯(3)对巷道轮廓进行下一循环开槽。