[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

说明书

本发明公开了一种开槽式无空顶即支护掘锚一体机及掘进方法，一体机包括掘进机、支护框架、岩石切割锯、帮锚杆机、顶锚杆机，支护框架沿巷道走向布置，包括走向梁、立柱、横梁，走向梁为两根，位于巷道顶部两侧，沿巷道走向平行布置，立柱位于巷道两侧，每侧数量相同，立柱底部通过滑靴于地面接触，顶部与走向梁底面垂直连接，多个横梁从顶部将两根走向梁连接起来，支护框架在滑移机构的带动下，沿巷道走向前后移动。岩石切割锯等距安装于支护框架最前端，帮锚杆机位于支护框架左右两侧的两个立柱之间，顶锚杆机位于支护框架的顶部。本发明预先设置开槽区，可防止截割滚筒截割煤体时对围岩扰动，有效防止片帮及冒顶的产生，从而实现安全高效掘进。

技术领域

本发明涉及采煤与支护技术领域，具体涉及一种开槽式无空顶即支护掘锚一体机及掘进方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，煤炭工业的机械化、自动化程度越来越高，综合机械化采煤设备广泛应用于各种地质条件的煤炭生产之中。在巷道掘进环节，掘进机本身质量已有很大幅度的升高，尤其是大型掘锚一体机在各个矿区得到了广泛应用。但在实际应用环境中，掘锚一体机仅能应用在简单矿井巷道掘进中，当遇到受强采动影响、脆弱的岩体巷道，很难将装备效能完全发挥出来。掘进是一个复杂的多工序交替过程，其由破岩、装运、支护三大工序组成，要实现巷道掘进施工的快速高效，就得使每个工序都能够高效率协调连接，而目前针对地质复杂条件的快掘装备还不完备，其主要原因是截割后的煤巷脆弱顶板需要及时支护以避免垮塌，尤其是受强采动影响的巷道掘进，掘进作业所允许的空顶距很小，并且目前所采用的锚杆支护设备简单，自动化水平低，效率低下，现有的各种掘锚机的掘进装置和锚护装置的相对位置固定，在具体掘进过程中二者存在相互干涉的问题，从而影响正常的掘进工程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开槽式无空顶即支护掘锚一体机及掘进方法，通过超前设置开槽区，可预先截断截割扰动，形成即开挖即支护的掘进方式。

为实现上述目的，本发明一方面公开了一种开槽式无空顶即支护掘锚一体机，包括掘进机、支护框架、岩石切割锯、帮锚杆机和顶锚杆机，所述支护框架沿巷道走向布置，包括走向梁、立柱和横梁，所述走向梁为两根，位于巷道顶部两侧，沿巷道走向平行布置，所述立柱位于巷道两侧，每侧数量相同，所述立柱底部通过滑靴于地面接触，顶部与所述走向梁底面垂直连接，多个所述横梁从顶部将两根所述走向梁连接起来，其中，所述立柱内设有纵向伸缩油缸，用于调整所述支护框架的高度，所述横梁内设有横向伸缩油缸，用于调整所述支护框架的宽度；所述掘进机机身上设有滑移机构I，所述支护框架两侧的部分所述立柱与所述滑移机构I固定连接；所述支护框架在所述滑移机构I的带动下，沿巷道走向前后移动；所述岩石切割锯为多个，等距安装于所述支护框架最前端左侧所述立柱的前端面上并且所述岩石切割锯锯面均竖直设置，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锯面均竖直设置，等距安装于所述支护框架最前端所述横梁的前端面上并且所述岩石切割锯锯面均水平设置；所述帮锚杆机位于所述支护框架左右两侧的两个所述立柱之间，通过旋转伸缩机构安装于其中一个所述立柱上；所述顶锚杆机位于所述支护框架的顶部，两个所述横梁之间，通过旋转伸缩机构安装于其中一个所述横梁上；在所述掘进机的后端设有锚索钻机。

进一步地，所述岩石切割锯为高强度链锯。

进一步地，所述掘进机机身位于所述支护框架内部。

进一步地，在所述支护框架的两侧，均设有两个沿巷道走向布置的所述帮锚杆机；在所述支护框架的顶部，设有两个沿巷道走向布置的所述顶锚杆机。

进一步地，所述滑移机构I包括支撑板、滑移油缸和连接杆，所述掘进机的机身上沿掘进方向设有滑轨，所述支撑板位于滑轨上方并与滑轨滑动连接，所述滑移油缸一端固定在所述机身上，一端与所述支撑板后端固定连接，为支撑板滑动提供动力，所述连接杆位于所述支撑板两侧，所述连接杆一端与所述支撑板一侧固定连接，一端与所述立柱内侧固定连接。