掘进锚护装备的制作方法

1.本发明涉及岩石巷道的掘进领域，尤其是涉及一种掘进锚护装备。


背景技术：

2.岩石巷道的掘进是一个多工序交替过程，主要由破岩、装运和支护三大工序组成。对于岩石硬度较高的井工巷道的掘进，截割过程振动大、掘进机的稳定性低。而掘进面支护作业多为人工作业，且铺网和打锚杆作业相对分离，劳动强度大，作业时间长，虽然一些矿井采用了掘进机机载锚杆钻机等支护作业方式，但其仍不能实现井下支护全自动作业。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种掘进锚护装备，掘进截割过程更稳定。
4.本发明实施例的掘进锚护装备，包括：
5.掘进机；
6.连接装置，所述连接装置包括后机架、后顶支撑装置和后底支撑装置，所述后机架一侧与所述掘进机相连，所述后顶支撑装置具有第一固定端和第一伸缩端，所述第一固定端与所述后机架连接，所述第一伸缩端能够凸出于所述后机架的顶面，所述后底支撑装置具有第二固定端和第二伸缩端，所述第二固定端与所述后机架连接，所述第二伸缩端能够凸出于所述后机架的底面；和
7.支护作业车，所述后机架另一侧与所述支护作业车相连，所述支护作业车上设有末底支撑装置，所述末底支撑装置具有第三固定端和第三伸缩端，所述第三固定端与所述支护作业车连接，所述第三伸缩端能够凸出于所述支护作业车的底面。
8.本发明实施例的掘进锚护装备增加了掘进机在截割作业时的稳定性，提升了锚护作业的稳定性。
9.在一些实施例中，所述后机架的一侧设有第一伸缩装置；
10.所述掘进机包括：
11.前机架，所述前机架连接所述第一伸缩装置；
12.第二伸缩装置，所述前机架底部设有在第一方向上间隔分布的至少两个所述第二伸缩装置，所述第二伸缩装置具有第四固定端和第四伸缩端，所述第四固定端连接所述前机架，所述第四伸缩端和所述第三伸缩端中的每一者设有滑靴；可选地，所述第四伸缩端和所述第三伸缩端中的每一者设有球形头，所述滑靴上设有球头座，所述球形头配合在所述球头座内；和
13.前顶支撑装置，所述前顶支撑装置具有第五固定端和第五伸缩端，所述第五固定端设在所述前机架上，所述第五伸缩端能够凸出于所述前机架的顶面。
14.在一些实施例中，所述掘进机还包括：
15.上支架，所述上支架上设有切割装置；
16.十字铰轴，所述十字铰轴具有沿第一方向延伸的第一轴和沿第二方向的第二轴，所述第一轴和所述第二轴相连，所述第一轴的第一端和第二端均与所述前机架可枢转地相连，所述第二轴的第一端和第二端均与所述上支架可枢转地相连；以及
17.第三伸缩装置，所述第三伸缩装置至少有两个并沿第一方向间隔开，至少两个所述第三伸缩装置分设于所述第一轴的中心的两侧，所述第三伸缩装置与所述第二轴的轴线错位布置，所述第三伸缩装置的第一端和所述前机架铰接，所述第三伸缩装置的第二端和所述上支架铰接。
18.在一些实施例中，所述掘进机还包括：
19.输送机，所述输送机沿所述前机架的长度方向贯穿所述前机架、所述后机架和所述支护作业车，所述长度方向正交于所述第一方向和所述第二方向；
20.第四伸缩装置，所述第四伸缩装置铰接在所述前机架和所述输送机之间并用于升降所述输送机；
21.铲板，所述铲板置于所述输送机靠近所述切割装置的一侧并和所述输送机铰接；和
22.第五伸缩装置，所述第五伸缩装置铰接在所述铲板和所述输送机之间以便于驱动所述铲板相对于所述输送机偏转。
23.在一些实施例中，所述支护作业车包括：
24.作业车体，所述作业车体与所述后机架另一侧相连，所述作业车体设有支撑平台；和位于所述支撑平台上的：
25.铺网装置，所述铺网装置包括第一机械臂和抓卷手，所述第一机械臂的自由端设置所述抓卷手，所述抓卷手用于抓取锚网卷；
26.钻杆装置，所述钻杆装置包括第二机械臂和钻机，所述第二机械臂的自由端上设置所述钻机，所述第二机械臂用于带动所述钻机移动至设定位置，所述钻机用于将锚杆钻入设定位置；及
27.上杆装置，所述包括底座、转轴、第一驱动装置、支架、抓杆组件、多个第二驱动装置和多个托盘，所述转轴设在所述底座上且与所述底座转动连接，所述第一驱动装置设在所述底座上，所述第一驱动装置与所述转轴传动连接以带动所述转轴旋转，所述支架包括第一端部和第二端部，所述第一端部设在所述转轴上，所述第二端部环绕所述转轴，多个所述第二驱动装置设在所述第二端部上且沿所述转轴的周向间隔分布，多个所述托盘一一对应地设在多个所述第二驱动装置上，所述托盘在第二驱动装置的驱动下以所述托盘的轴线为回转中心可转动，所述托盘上设有多个安装孔，多个所述安装孔沿所述托盘的周向间隔分布，所述安装孔用于锚杆的插设；所述抓杆组件与所述底座间隔开，所述抓杆组件用于抓取所述托盘上的所述锚杆并将所述锚杆移动和安装于钻机上。
28.在一些实施例中，所述上杆装置还包括：
29.多个连接柱，每个所述托盘上设置所述连接柱；
30.多个分隔盘，每个所述连接柱上设置所述分隔盘，所述分隔盘上设有多个卡槽，多个所述卡槽与多个所述安装孔一一对应，所述卡槽用于与锚杆相配合；
31.在一些实施例中，所述铺网装置还包括：
32.网卷仓，所述网卷仓设于所述支撑平台上；和
33.台架，所述台架设于所述网卷仓上，所述台架设有放置腔室，所述放置腔室的上端敞口，所述台架在其上端面的一侧设有多个第一滑槽，所述台架在其上端面上的另一侧设有多个第二滑槽，多个所述第一滑槽和多个所述第二滑槽一一对应，所述第一滑槽和所述第二滑槽中的每一者沿上下方向延伸且与所述放置腔室连通，所述放置腔室用于上下堆叠放置多个所述锚网卷。
34.在一些实施例中，所述铺网装置还包括：
35.转台座，所述转台座设在所述网卷仓上；
36.转台，所述转台可转动地连接于所述转台座，所述第一机械臂设在所述转台上；和
37.第六伸缩装置，所述第六伸缩装置安装于所述转台座，所述第六伸缩装置的一端与所述转台座连接，所述第六伸缩装置的另一端与所述转台转动连接，所述转台在所述第六伸缩装置的驱动下沿所述转台的轴向可移动。
38.在一些实施例中，所述第一机械臂包括：
39.大臂，所述大臂的一端铰接所述转台；
40.第七伸缩装置，所述第七伸缩装置的一端铰接所述转台，所述第七伸缩装置的另一端铰接所述大臂；
41.第八伸缩装置，所述第八伸缩装置和所述第七伸缩装置分别位于所述大臂在其宽度方向上的两侧，所述第八伸缩装置的一端铰接所述大臂；
42.连接臂，所述大臂的另一端和所述第八伸缩装置的另一端中的每一者铰接所述连接臂；和
43.第九伸缩装置，所述第九伸缩装置的一端设在所述连接臂上且位于所述第八伸缩装置的所述另一端的对侧，所述第九伸缩装置的另一端连接所述抓卷手。
44.在一些实施例中，所述第二机械臂包括：
45.第一回转驱动装置，所述第一回转驱动装置设在所述网卷仓上；
46.第十伸缩装置，所述第十伸缩装置的一端设在所述第一回转驱动装置的动力输出端，第一回转驱动装置带动所述第十伸缩装置旋转；
47.第二回转驱动装置，所述第二回转驱动装置设在所述第十伸缩装置的另一端；
48.回转臂，所述回转臂的一端设在所述第二回转驱动装置的动力输出端，第二回转驱动装置带动所述回转臂旋转；和
49.第三回转驱动装置，所述第三回转驱动装置设在所述回转臂的另一端，所述第三回转驱动装置的动力输出端连接所述钻机，所述第三回转驱动装置带动所述钻机旋转。
附图说明
50.图1是本发明实施例的掘进锚护装备的结构示意图之一；
51.图2是本发明实施例的掘进锚护装备的结构示意图之二；
52.图3是本发明实施例的滑移组件的结构示意图；
53.图4是本发明实施例的支护作业车的结构示意图之一；
54.图5是本发明实施例的支护作业车的局部结构示意图之一；
55.图6是本发明实施例的支护作业车的局部结构示意图之二；
56.图7是本发明实施例的第一机械臂、转台座、转台和第六伸缩装置的结构示意图；
57.图8是本发明实施例的上杆装置结构示意图之一；
58.图9是本发明实施例的上杆装置结构示意图之二；
59.图10是本发明实施例的支护作业车的支护作业示意图。
60.附图标记：
61.锚杆001，锚网卷002；
62.掘进锚护装备1000；
63.掘进机100；
64.前机架11，履带轮1101，第二伸缩装置12，球形头122，滑靴123，球头座124，前顶支撑装置13，上支架14，连接耳141，切割装置15，动力装置151，安装座1511，液压马达1512，刀盘152，十字铰轴16，第三伸缩装置17，输送机18，第四伸缩装置19，铲板110，第五伸缩装置111；
65.连接装置200，后机架21，导向件211，后顶支撑装置22，后底支撑装置23，第一伸缩装置24；
66.支护作业车300；
67.上杆装置31，底座311，转轴312，第一驱动装置313，支架314，第一端部3141，第二端部3142，连杆3143，安装盘3144，第二驱动装置315，托盘316，连接柱317，分隔盘318，抓杆组件319，升降回转座3191，支撑件3192，抓杆手3193；
68.作业车体32，支撑平台321，爬梯322；
69.铺网装置33，抓卷手331，连接杆3311、夹持件3312、活动板3313，网卷仓332，台架333，第一滑槽3331，转台座334，转台335，转台架3352，驱动电机3351，第六伸缩装置336，第一机械臂337，大臂3371，第七伸缩装置3372，第八伸缩装置3373，连接臂3374，第九伸缩装置3375，固定部33751，伸缩部33752；
70.钻杆装置34，第二机械臂341，第一回转驱动装置3411，第十伸缩装置3412，第二回转驱动装置3413，回转臂3414，第三回转驱动装置3415，连接筒3416，连接杆3417，钻机342；
71.末底支撑装置35。
具体实施方式
72.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
73.关于在掘进面支护所用的锚杆001和锚网卷002的结构的说明：锚杆001包括杆体和托板，托板位于杆体在杆体延伸方向上的一侧，也就是说杆体穿设在托板上，如图4中所示的锚杆001。锚网卷002包括主轴和锚网，锚网缠绕在主轴上，其中主轴的长度大于锚网的宽度，也就是说主轴在其长度方向上的两侧是未被锚网所覆盖卷绕的，主轴在其长度方向的两侧构成锚网卷002的两侧。位于锚网卷002最外侧的锚网的端部为锚网卷002的自由端。
74.下面描述本发明实施例的掘进锚护装备1000。
75.如图1至图10所示，根据本发明实施例的掘进锚护装备1000包括掘进机100、连接装置200和支护作业车300。
76.连接装置200包括后机架21、后顶支撑装置22和后底支撑装置23，后机架21一侧与掘进机100相连，后顶支撑装置22具有第一固定端和第一伸缩端，第一固定端与后机架21连
接，第一伸缩端能够凸出于后机架21的顶面，后底支撑装置23具有第二固定端和第二伸缩端，第二固定端与后机架21连接，第二伸缩端能够凸出于后机架21的底面。
77.后机架21另一侧与支护作业车300相连，支护作业车300上设有末底支撑装置35，末底支撑装置35具有第三固定端和第三伸缩端，第三固定端与支护作业车300连接，第三伸缩端能够凸出于支护作业车300的底面。
78.本发明实施例的掘进锚护装备1000的掘进机100用于对巷道岩壁进行截割作业，支护作业车300用于对巷道进行铺锚网、打锚杆的锚护作业。掘进锚护装备1000驶入巷道内，在作业前，将后顶支撑装置22的第一伸缩端凸出于后机架21的顶面并接触巷道顶板，将后底支撑装置23的第二伸缩端凸出于后机架21的底面并接触巷道底板，由此连接装置200便固定夹设于巷道顶板和巷道底板之间。连接装置200作为掘进机100的连接部件，承担着来自掘进机100的一部分振动，故固定于巷道顶板和巷道底板的连接装置200降低了截割巷道岩壁产生的振动对掘进机100的影响，从而增大了掘进机100在截割巷道岩壁时的稳定性。将末底支撑装置35的第三伸缩端凸出于支护作业车300的底面并接触巷道的底板，支护作业车300被末底支撑装置35夹设于巷道顶板和巷道底板之间，能够进一步降低掘进机100截割巷道岩壁产生的振动对支护作业车300的影响，同时降低支护作业车300进行锚护作业时而产生的振动对锚护作业过程的影响，提升支护作业车300的稳定性和锚护作业的准确性及高效性。
79.本发明实施例的掘进锚护装备1000增加了掘进机100在截割作业时的稳定性，提升了锚护作业的稳定性。
80.为了使本技术的方案更加容易理解，以图1至图10为例，进行说明。在图1所示的示例中，本发明实施例的掘进锚护装备1000包括掘进机100、连接装置200和支护作业车300，掘进机100、连接装置200和支护作业车300沿前后方向排布。
81.掘进机100包括前机架11、上支架14、十字铰轴16、第三伸缩装置17、第二伸缩装置12和前顶支撑装置13。
82.前机架11为掘进机100的主体机架，前机架11底部具有履带轮1101，履带轮1101的底面构成前机架11的底面。前机架11通过履带轮1101驶入岩壁截割位置或从巷道中驶出。换言之，履带轮1101用于移机。
83.上支架14上设有切割装置15。十字铰轴16具有沿第一方向(例如图2中的左右方向)延伸的第一轴和沿第二方向(例如图1中的上下方向)的第二轴，第一轴和第二轴相连，第一轴的第一端和第二端均与前机架11可枢转地相连，第二轴的第一端和第二端均与上支架14可枢转地相连。十字铰轴16用于连接上支架14和前机架11，同时便于上支架14相对于前机架11沿第一轴转动和沿第二轴转动，由此，增加了前机架11的灵活度。
84.第三伸缩装置17至少有两个并沿第一方向间隔开，至少两个第三伸缩装置17分设于第一轴的中心的两侧，第三伸缩装置17与第二轴的轴线错位布置，第三伸缩装置17的第一端和前机架11铰接，第三伸缩装置17的第二端和上上支架14铰接。
85.需要说明地，第三伸缩装置17和前机架11球铰接，第三伸缩装置17和上支架14球铰接。
86.根据本发明实施例的掘进机100，其上支架14可进行多种运动，具体如下：
87.当第一轴中心两侧的第三伸缩装置17相背运动(例如其中一侧的第三伸缩装置17
伸长，另一侧的第三伸缩装置17缩短)时，上支架14沿第二轴的轴线转动并带动切割装置15左右偏转；当第一轴的中心两侧的第三伸缩装置17同向运动(所有伸缩装置同时伸长或缩短)时，上支架14沿第一轴的轴线转动并带动切割装置15上下偏转。
88.从而，切割装置15的运动更加灵活，截割方式更加多样，相对于全断面掘进机法(tbm)只能截割圆形截面，本实施例的切割装置15还可以截割矩形等其它形状的截面，由此，截割方式的灵活度得到了较大的提升；另外，本实施例的切割装置15的活动范围依旧受限于巷道的空间大小，并在该较小的活动范围内灵活截割前侧岩壁，基于此，切割装置15对围岩的破坏程度较小。
89.具体地，第三伸缩装置17有两个，两个第三伸缩装置17分设于第一轴的中心的两侧。
90.具体的，第三伸缩装置17可以是第一液压缸，该第一液压缸的缸筒和前机架1球铰接，该第一液压缸的活塞杆的活动端和上支架14球铰接。
91.具体地，上支架14具有两个连接耳141，两个连接耳141和两个第三伸缩装置17一一对应，连接耳141和相应第三伸缩装置17球铰接。
92.在一些实施例中，如图1所示，切割装置15包括动力装置151和刀盘152，动力装置151和上支架14相连。刀盘152具有容置腔，动力装置151置于容置腔内并和刀盘152相连，以便于驱动刀盘152转动。
93.由此，刀盘152在动力装置151的作用下可以持续的截割岩壁，截割效率高，另外，刀盘152以旋转的形式截割岩壁，截割阻力小，截割速度快。另外，刀盘152利用滚压破岩的原理，可实现硬度较高的低矮岩巷截割。
94.需要说明地，初始态时刀盘152所在的平面平行于巷道底板。
95.具体地，动力装置151包括安装座1511，安装座1511第一端和上支架14相连，安装座1511的第二端和刀盘152可转动地相连，由此，上支架14通过安装座1511承载了刀盘152的重量，保证了刀盘152旋转截割时的可靠性。
96.动力装置151还包括液压马达1512或带有减速器的电机，当选用液压马达的实现方式时，液压马达1512和安装座1511相连，液压马达1512的输出轴和刀盘152相连，由此，实现了液压马达1512的动力传输至刀盘152的效果，液压马达1512的选用，使得传动更加平稳，提高了刀盘152转动时的稳定性。
97.当选用带有减速器的电机时，该减速器的外壳与安装座1511相连，减速器的输出轴和刀盘152相连，由此，实现了电机的动力通过减速器传输至刀盘152的效果，带有减速器的电机的选用，增大了动力的输出扭矩，减少了电机的负荷，提升了刀盘152转动时的平稳性。
98.前机架11连接第一伸缩装置24，第一伸缩装置24设在后机架21的一侧。也就是说，第一伸缩装置24的一端连接前机架11，第一伸缩装置24的另一端连接后机架21的该一侧，前机架11与后机架21可通过第一伸缩装置24的伸缩使得前机架11或后机架21中的一者能够沿第一伸缩装置24的轴向(例如图1中的前后方向)相对前机架11或后机架21中的另一者移动，即第一伸缩装置24用于调节前机架11和后机架21的距离。
99.例如，在连接装置200处于固定于巷道顶板和巷道底板的状态时，当第一伸缩装置24伸长时，第一伸缩装置24便推动前机架11向前移动，继而推动掘进机100向前移动，即可
实现截割的进刀。当第一伸缩装置24缩短时，第一伸缩装置24便带动前机架11向后移动，即带动掘进机100向后移动退回。
100.具体地，第一伸缩装置24可以为第二液压缸。
101.在一些实施例中，为了提升前机架11与后机架21相对移动的稳定性，前机架1上设有滑轨，后机架21上设有与滑轨相配合的导向件211。滑轨与导向件211的配合使得导向件211相对于滑轨可进行线性移动，继而增加了前机架11和后机架21相对滑动的稳定性。
102.前机架11底部设有在第一方向上(例如图2中的左右方向)间隔分布的至少两个第二伸缩装置12，第二伸缩装置12具有第四固定端和第四伸缩端，第四固定端连接前机架11，第四伸缩端和第三伸缩端中的每一者设有滑靴123。
103.第二伸缩装置12伸长可带动第四伸缩端的滑靴123凸出于前机架11的底面并使该滑靴123抵于巷道底板、前机架11被抬升，而后，前机架11便处于夹设于巷道顶板和巷道底板之间，由此，进一步增大了前机架11的稳定性，降低了刀盘152截割岩壁时对前机架11产生的振动影响。并且，在连接装置200处于固定于巷道顶板和巷道底板的状态时，滑靴123抵于巷道底板以便于第一伸缩装置24伸长而带动前机架11的前进，也即是便于掘进机100的截割进刀。
104.若履带轮1101驱动刀盘52进刀/进给时，所截割的硬岩的阻抗力大，会破坏履带轮1101，而第二伸缩装置12上设置的滑靴123，实现了掘进机100进刀时的推移，避免了履带轮1101的破坏；履带轮1101只负责行走，不参与进给截割。
105.滑靴123的设置不仅进一步地增大了掘进机100在截割作业时的稳定性，还克服了截割进刀时的大阻力对掘进机100本身的履带轮1101的损坏问题。
106.末底支撑装置35伸长可带动第三伸缩端的滑靴123凸出于支护作业车300的底面并使该滑靴123抵于巷道底板、前机架11被抬升，而后支护作业车便被夹设于巷道顶板和巷道底板之间，不仅能够增加支护作业车300在掘进机100截割作业时的稳定性，并且，若连接装置200的后底伸缩装置23未抵接巷道底板、后顶伸缩装置22未抵接巷道顶板的状态下，第一伸缩装置24缩短，则会带动后机架21和支护作业车300前进。
107.可选地，第四伸缩端和第三伸缩端中的每一者设有球形头122，滑靴123上设有球头座124，球形头122配合在球头座124内。球形头122和球头座124的配合，使得滑靴123可相对于第二伸缩装置12进行一定位姿的变化、滑靴123可相对于末底支撑装置35进行一定位姿的变化，当巷道底板凹凸不平或倾斜时，滑靴123与巷道底板的接触位置可进行自适应的变换，以此，保证两者最大的贴合面积，从而更进一步地增加了前机架11、支护作业车300的稳定性。
108.需要说明地，球形头122可相对于球形头座124转动，即球形头122和球形头座124的连接方式等同于球铰接。
109.具体地，第二伸缩装置12采用第一油缸。
110.前顶支撑装置13具有第五固定端和第五伸缩端，第五固定端设在前机架11上，第五伸缩端能够凸出于前机架11的顶面。在掘进机100截割岩壁时，前顶支撑装置13驱动其第五伸缩端接触巷道顶板，之后，前机架11夹设于巷道顶板和巷道底板之间，由此，更进一步地增大了前机架11的稳定性，更进一步地降低了掘进机100截割岩壁时对前机架11产生的振动影响。
111.当巷道顶板的部分凹凸不平时，为了避免前顶支撑装置13的第五伸缩端陷入其中而无法移动，可在前顶支撑装置13的第五伸缩端增设具有适量柔性的结构件，该结构件的具体材质可以是橡胶，如氟橡胶、丁苯橡胶等，结构件的具体形状可以是块状、板状等，本实施不以此为限制。
112.具体地，前顶支撑装置13采用第二油缸。
113.在一些实施例中，如图1所示，掘进机100还包括输送机18、第四伸缩装置19、铲板110和第五伸缩装置111。输送机18沿前机架11的长度方向(例如1图中的前后方向)贯穿前机架11、后机架21和支护作业车300，长度方向正交于第一方向和第二方向。第四伸缩装置19铰接在前机架1和输送机18之间并用于升降输送机18。铲板110置于输送机18靠近切割装置15的一侧并和输送机18铰接。第五伸缩装置111铰接在铲板110和输送机18之间以便于驱动铲板110相对于输送机18偏转。
114.截割岩壁时，岩壁上的石料落地并通过铲板110进入输送机18上，输送机18将其向后运输并进行后续处理，由此避免了石料堆积于掘进机100行进道路的前侧而影响施工作业。第五伸缩装置111用于调节铲板110的装料角度，使得铲板110可以在复杂的巷道环境下始终保持与地面抵接的状态，从而保证装料过程的顺利进行。
115.具体的，第四伸缩装置19可以是第三液压缸，该第三液压缸的缸筒和机架铰接，该第三液压缸的活塞杆和输送机18铰接。
116.具体地，第五伸缩装置111可以是第四液压缸，该第四液压缸的缸筒和输送机18铰接，该第四液压缸的活塞杆和铲板110铰接。
117.具体地，输送机18可以是链板输送机、皮带输送机等。
118.具体地，铲板110和输送机18通过销轴铰接。
119.需要说明地，后机架21和支护作业车300中的每一者设有容置槽，输送机14的后部依次置于后机架21的容置槽和支护作业车300的容置槽内。
120.由于第四伸缩装置19铰接在前机架11和输送机18之间，因此，输送机18相对于后机架21可适量的摆动，该摆动可调节输送机18的位置，便于输送机18与外界设备相连。
121.需要说明地，第四伸缩装置19的数量有两个并分设于输送机18在第一方向的两侧，第四伸缩装置19置于输送机18的前部。
122.连接装置200包括后机架21、后顶支撑装置22和后底支撑装置23，后机架21一侧与掘进机100相连，后顶支撑装置22具有第一固定端和第一伸缩端，第一固定端与后机架21连接，第一伸缩端能够凸出于后机架21的顶面，后底支撑装置23具有第二固定端和第二伸缩端，第二固定端与后机架21连接，第二伸缩端能够凸出于后机架21的底面。
123.在刀盘152的进给过程中，首先，将后顶支撑装置22接触巷道顶板，后底支撑装置23接触巷道底板，也就是说将后顶支撑装置22止抵于巷道顶板、后底支撑装置23止抵于巷道底板，由此，后机架21夹设于巷道顶板和巷道底板之间并与两者形成较大的静摩擦力。
124.之后，第一伸缩装置24驱动前机架11前移，前机架11上的切割装置15对岩壁进行进给截割，在前机架11进给时，第二伸缩装置12对应的滑靴123和巷道底板保持止抵状态，前顶支撑装置13和巷道顶板保持止抵状态，由此，前机架11和围岩之间产生了较大的向后的滑动摩擦力，同时岩壁对于刀盘152的截割产生了较大的向后的反作用力。
125.上述静摩擦力将用于平衡该滑动摩擦力和反作用力，由此保证了掘进机100工作
时的稳定性和可靠性。换言之，后机架21用于稳定整机，抵抗前机架11工作时的摩擦力和反作用力。
126.需要说明地，后机架21的后顶支撑装置22和后底支撑装置23的布置方式，即后顶支撑装置22有四个，后底支撑装置23有两个的布局方式，是为了平衡第二伸缩装置12上的滑靴123和前顶支撑装置13的布局形式，由此，增加整机结构的稳定性。
127.具体地，后顶支撑装置22可以是第三油缸。
128.具体地，后底支撑装置23可以是第四油缸。
129.支护作业车300用于对巷道进行支护，实现围岩稳定。
130.参阅图1、图2和图4至图10为例，支护作业车300包括作业车体32和铺网装置33、钻杆装置34和上杆装置31。在图1所示的示例中，铺网装置33、钻杆装置34和上杆装置31由前至后依次分布。
131.如图1所示，作业车体32采用履带式车体，以更好地在巷道内的移动。作业车体32设有支撑平台321，作业车体32在第一方向(例如图1中的左右方向)的两侧均设有爬梯322。爬梯322的设置方便人员上下车，以便于人员对上杆装置31进行装杆和为铺网装置33补充锚网卷002。
132.铺网装置33、钻杆装置34和上杆装置31设置在支撑平台321上，铺网装置33用于对巷道进行铺设锚网，钻杆装置34用于将锚杆穿过锚网打入巷道的岩壁内。可选地，铺网装置33和钻杆装置34可以设有多个，多个铺网装置33和多个钻杆装置34一一对应，多个铺网装置33和多个钻杆装置34在支撑平台321上沿巷道的宽度方向3(例如图2中的左右方向)间隔分布，多个铺网装置33和多个钻杆装置34同时运行以进一步提高锚护作业速度。
133.如图4至图7所示，铺网装置33包括第一机械臂337、抓卷手331网卷仓332、台架333。
134.第一机械臂337的自由端设置抓卷手331，抓卷手331用于转动连接锚网卷002以抓取锚网卷002。
135.网卷仓332设于支撑平台321上，网卷仓332内可储存锚网卷002。
136.台架333设于网卷仓332上，台架333设有放置腔室，放置腔室的上端敞口，台架333在其上端面的一侧设有多个第一滑槽3331，台架333在其上端面上的另一侧设有多个第二滑槽，多个第一滑槽3331和多个第二滑槽一一对应，第一滑槽3331和第二滑槽中的每一者沿上下方向延伸且与放置腔室连通，放置腔室用于上下堆叠放置多个锚网卷002。台架333的设置不仅可储存存锚网卷002，第一滑槽3331和第二滑槽的设置使得锚网卷002的主轴可伸出台架333，从而便于抓卷手331抓取放置腔室内的锚网卷002。
137.具体地，参阅图5，第一滑槽3331和第二滑槽的数量均为四个，多个锚网卷002上下堆叠在放置腔室内且形成四列，锚网卷002的主轴的一端穿过第一滑槽3331位于台架333外侧，锚网卷002的主轴的另一端穿过第二滑槽位于台架333外侧，锚网卷002的主轴外露于台架333的部分与便于抓卷手331的抓取，以保证抓卷手331能够快速抓取锚网卷002。抓卷手331在抓取放置腔室内的锚网卷002时，按照由上至下的顺序抓取锚网卷002。当放置腔室内的锚网卷002使用完后，人员可将网卷仓332内的锚网卷002补充到放置腔室内。
138.在一些实施例中，铺网装置33还包括转台座334、转台335和第六伸缩装置336。转台座334设在网卷仓332上。转台335可转动地连接于转台座334，第一机械臂337设在转台
335上。第六伸缩装置336安装于转台座334，第六伸缩装置336的一端与转台座334连接，第六伸缩装置336的另一端与转台335转动连接，转台335在第六伸缩装置336的驱动下沿转台335的轴向可移动。铺网装置33通过转台座334、转台335和第六伸缩装置336的设置，使第一机械臂337和抓卷手331可旋转和移动，可调节抓卷手331相对巷道的角度和高度，使抓卷手331和锚网卷002具有更大的运动范围，使本铺网装置33在巷道内的锚网范围更大，从而提升支护作业车300的适应性，同时，也更便于抓卷手331抓取放置腔室内的锚网卷002。
139.具体地，参阅图7所示，转台335包括转台架3352和驱动电机3351。转台架3352包括圆柱段和平板段，圆柱段的轴线在上下方向上。圆柱段内设有空腔，圆柱段与第六伸缩装置336转动连接，圆柱段与转台座334转动连接，驱动电机3351设在该空腔内，驱动电机3351的电机输出轴通过齿轮结构与圆柱段传动连接以带动圆柱段旋转，从而实现转台335的转动。平板段位于圆柱段在其轴向方向上的一侧，平板段上设置第一机械臂337。
140.具体地，齿轮机构包括大齿圈3353和小齿圈3354，驱动电机3351的电机输出轴上设置小齿圈3354，圆柱段的该空腔内设置大齿圈3353，大齿圈3353与小齿圈3354啮合。在驱动电机3351的带动下，转台335以大齿圈3353的轴线为回转中心进行旋转。
141.可选地，驱动电机3351为步进电机。
142.可选地，第六伸缩装置336为第五油缸。
143.参阅图7所示，第一机械臂337包括大臂3371、第七伸缩装置3372、第八伸缩装置3373、连接臂3374和第九伸缩装置3375。大臂3371的一端铰接转台335。第七伸缩装置3372的一端铰接转台335，第七伸缩装置3372的另一端铰接大臂3371。第八伸缩装置3373和第七伸缩装置3372分别位于大臂3371在其宽度方向上的两侧，第八伸缩装置3373的一端铰接大臂3371。大臂3371的另一端和第八伸缩装置3373的另一端中的每一者铰接连接臂3374。第九伸缩装置3375的一端设在连接臂3374上且位于第八伸缩装置3373的另一端的对侧，第九伸缩装置3375的另一端连接抓卷手331。
144.在第七伸缩装置3372的伸缩带动下，大臂3371可进行仰俯摆动，从而带动第八伸缩装置3373、连接臂3374和第九伸缩装置3375及抓卷手331随动。在第八伸缩装置3373的伸缩带动下，连接臂3374可进行仰俯摆动，从而第九伸缩装置3375及抓卷手331随动。在第九伸缩装置3375的伸缩带动下，抓卷手331可随着第九伸缩装置3375的伸缩而移动。
145.可选地，第七伸缩装置3372为第六油缸，第八伸缩装置3373为第七油缸。第九伸缩装置3375为第一电动伸缩杆，参阅图5和图7，第一电动伸缩杆包括固定部33751和伸缩部33752，固定部33751的一端构成第九伸缩装置3375的该一端，固定部33751的另一端内嵌伸缩部且与伸缩部33752滑动连接，伸缩部33752的自由端构成第九伸缩装置3375的该另一端。伸缩部33752的横截面轮廓为方形，固定部33751的另一端的横截面的外轮廓为与伸缩部33752相配合的“回”形。
146.第九伸缩装置3375的另一端与抓卷手331铰接，第九伸缩装置3375与抓卷手331铰接的旋转中心轴线与抓卷手331上锚网卷002的轴线相垂直，第九伸缩装置3375与抓卷手331铰接的旋转中心轴线与第九伸缩装置3375的延伸方向相垂直。从而使抓卷手331可相对第九伸缩装置3375进行一定角度的摆动，当抓卷手331在进行铺网作业时，可使锚网卷002更好地与巷道的岩壁进行贴合或接触。
147.具体地，抓卷手331包括连接杆3311、夹持件3312、活动板3313和第十一伸缩装置
(图中未示出)。连接杆3311一侧与第九伸缩装置3375的另一端铰接。夹持件3312呈l形且包括相连接的长板和短板，长板与连接杆3311的另一侧连接，短板和连接杆3311分别位于长板厚度方向的两侧。活动板3313沿长板的长度方向可滑动地设在长板上，活动板3313与短板位于长板在其厚度方向上的同侧。第十一伸缩装置设在长板上，第十一伸缩装置连接活动板3313以带动活动板3313沿长板的长度方向移动。活动板3313和短板中的每一者设有通孔，该通孔与锚网卷002的主轴相配合。
148.抓卷手331在抓取锚网卷002时，第十一伸缩装置伸长以带动活动板3313朝远离短板的方向移动，从而增大活动板3313与短板之间的距离。转台335旋转以带动抓卷手331的活动板3313和短板分别位于台架333的两侧，第一机械臂337带动抓卷手331与目标锚网卷002相对应，而后在第十一伸缩装置收缩以带动活动板3313朝靠近短板的方向移动将锚网卷002的主轴的两端分别插入活动板3313的该通孔内、短板上的该通孔内，以实现对锚网卷002的抓取。而后在第一机械臂337和转台335的带动下可移动锚网卷002。当第一锚杆穿过锚网的自由端后，第一机械臂337带动抓卷手331的移动可使锚网逐间展开。
149.可选地，第十一伸缩装置为第二电动伸缩杆。
150.上杆装置31包括底座311、转轴312、第一驱动装置313、支架314、抓杆组件319、多个第二驱动装置315和多个托盘316。
151.底座311设在支撑平台321上。转轴312设在底座311上且与底座311转动连接。第一驱动装置313设在底座311上，第一驱动装置313与转轴312传动连接以带动转轴312旋转。支架314包括第一端部3141和第二端部3142，第一端部3141设在转轴312上，第二端部3142环绕转轴312。多个第二驱动装置315设在第二端部3142上且沿转轴312的周向间隔分布。多个托盘316一一对应地设在多个第二驱动装置315上，托盘316在第二驱动装置315的驱动下以托盘316的轴线为回转中心可转动，托盘316上设有多个安装孔，多个安装孔沿托盘316的周向间隔分布，安装孔用于锚杆3001的插设。抓杆组件319设在支撑平台321上，抓杆组件319与底座311间隔开，抓杆组件319用于抓取托盘316上的锚杆001并将锚杆移动和安装于钻机342上。
152.安装孔内可放置锚杆001，上杆装置31具有多个安装孔，即可放置多个锚杆001。第二驱动装置315带动其所对应的托盘316旋转，以使安装在托盘316上的每一个锚杆001被旋转至与抓杆组件319相对应的位置，以便于抓杆组件319抓取锚杆001。第一驱动装置313带动支架314转动，使多个托盘316依次被旋转至与抓杆组件319相对应的位置，以便于抓杆组件319抓取锚杆001。
153.在一些实施例中，上杆装置31还包括多个连接柱317和多个分隔盘318。每个托盘316上设置连接柱317。每个连接柱317上设置分隔盘318，分隔盘318上设有多个卡槽，多个卡槽与多个安装孔一一对应，卡槽用于与锚杆001相配合，以对插设在安装孔内的锚杆001进行限位，防止锚杆001发生偏斜，从而防止上杆装置31上的多个锚杆001之间发生干涉，以保证锚杆001的规则地摆放，以便于抓杆组件319抓取锚杆001，从而更进一步地提升上杆效率。
154.在一些实施例中，支架314还包括多个连杆3143和多个安装盘3144，多个连杆3143沿转轴312的周向方向上间隔分布，连杆3143的一端连接第一端部3141，连杆3143的另一端连接安装盘3144，多个安装盘3144构成第二端部3142，多个第二驱动装置315一一对应地设
在多个安装盘3144上。也就是说，一个安装盘3144上设有一个第二驱动装置315。支架314通过多个连杆3431连接第一端部3141和多个安装盘3144，保证安装盘3144的安装强度的同时，降低了支架314的整体重量，从而降低了第一驱动装置313的能耗，达到了节能的目的。
155.具体地，第一端部3141为环形，第一端部3141套设在转轴312上。连杆3143为“l”形，结构简单，制造成本低。
156.可选地，第一驱动装置313为电机，第二驱动装置315为回转马达。
157.抓杆组件319包括升降回转座3191、支撑件3192和抓杆手3193。升降回转座3191设在支撑平台321上，升降回转座3191与底座311间隔开。支撑件3192安装于升降回转座3191，支撑件3192在升降回转座3191的驱动下以升降回转座3191的轴线为回转中心可转动，且支撑件3192在升降回转座3191的驱动下沿升降回转座3191的轴线可移动。抓杆手3193安装于支撑件3192，抓杆手3193用于抓取托盘316上的锚杆001并安装于钻机342上。
158.抓杆组件319运行时，升降回转座3191转动以带动支撑件3192转动，使抓杆手3193与托盘316上的锚杆001相对应，抓杆手3193将锚杆001夹紧后升降回转座3191带动支撑件3192向上移动，抓杆手3193带动锚杆001向上移动使锚杆001脱离托盘316，随后升降回转座3191带动支撑件3192旋转使锚杆001与钻机342对齐，并使锚杆001的一端安装于钻机342，完成锚杆001的安装。
159.进一步地，抓杆手3193包括第一夹臂、第二夹臂、复位弹簧和电磁铁，第一夹臂和第二夹臂均连接于支撑件3192，第一夹臂沿朝向/背离第二夹臂的方向可滑动，复位弹簧位于第一夹臂和第二夹臂之间，复位弹簧的一端与第一夹臂连接，复位弹簧的另一端与第二夹臂连接，复位弹簧用于带动第一夹臂沿背离第二夹臂的方向滑动，电磁铁连接于第二夹臂，电磁铁用于带动第一夹臂沿朝向第二夹臂的方向滑动。
160.抓杆手3193运行时，电磁铁启动使第一夹臂沿朝向第二夹臂的方向滑动，第一夹臂和第二夹臂将锚杆001夹紧，将锚杆001安装于钻机342后，电磁铁关闭，第一夹臂在复位弹簧的作用下沿背离第二夹臂的方向滑动，从而使抓杆手3193与锚杆001分离。
161.钻杆装置34包括第二机械臂341和钻机342，第二机械臂341的自由端上设置钻机342，第二机械臂341用于带动钻机342移动至设定位置，钻机342用于将锚杆001钻入设定位置。
162.第二机械臂341包括第一回转驱动装置3411、第十伸缩装置3412、第二回转驱动装置3413、回转臂3414和第三回转驱动装置3415。第一回转驱动装置3411设在网卷仓332上。第十伸缩装置3412的一端设在第一回转驱动装置3411的动力输出端，第一回转驱动装置3411带动第十伸缩装置3412旋转。第二回转驱动装置3413设在第十伸缩装置3412的另一端，第十伸缩装置3412的伸长或收缩可带动第二回转驱动装置3413在第十伸缩装置3412的延伸方向上移动。回转臂3414的一端设在第二回转驱动装置3413的动力输出端，第二回转驱动装置3413带动回转臂3414旋转。第三回转驱动装置3415设在回转臂3414的另一端，第三回转驱动装置3415的动力输出端连接钻机342，第三回转驱动装置3415带动钻机342旋转。
163.具体地，第一回转驱动装置3411、第二回转驱动装置3413和第三回转驱动装置3415的动力输出端的回转中心轴线平行。
164.可选地，第一回转驱动装置3411为液压回转马达，第二回转驱动装置3413为液压
回转马达，第三回转驱动装置3415为回转马达。
165.可选地，第十伸缩装置3412为第八油缸。
166.第二机械臂341还包括连接筒3416和连接杆3417。连接筒3416设在第一回转驱动装置3411的动力输出端，第一回转驱动装置3411带动连接筒3416和第十伸缩装置3412同步旋转，第十伸缩装置3412的一端与连接筒3416铰接。连接杆3417的一端铰接连接筒3416，连接杆3417的另一端与第十伸缩装置3412的另一端中的每一者铰接第二回转驱动装置3413。连接筒3416和连接杆3417的设置使第十伸缩装置3412在带动第二回转驱动装置3413运动时，为第二回转驱动装置3413的提供支撑力，能够保证第二回转驱动装置3413运动的稳定性，从而保证钻杆装置34打锚杆时的稳定性和安全性。
167.本发明实施例的掘进锚护装备1000的作业过程：
168.截割作业：
169.将掘进机100通过前机架11上的履带轮1101驶入巷道。
170.将后顶支撑装置22止抵于巷道顶板，后底支撑装置23止抵于巷道底板，以便于固定后机架21；将末底支撑装置35带动其上的滑靴123止抵于巷道底板，以便固定支护作业车300。
171.第二伸缩装置12对应的滑靴123在第二伸缩装置12作用下止抵巷道底板，以使履带轮1101被抬升并离地，前顶支撑装置13止抵巷道顶板。
172.通过第四伸缩装置19下降输送机18，以使铲板16接触巷道底板，通过第五伸缩装置111调节铲板16的装料角度。
173.启动输送机18和动力装置151，刀盘152转动，通过第一伸缩装置24推动前机架11向岩壁方向移动，实现刀盘52的水平进刀。
174.通过第一伸缩装置24拉回前机架11，通过至少两个第三伸缩装置17调节刀盘52切入角度。
175.通过第一伸缩装置24推动刀盘52再次向岩壁方向移动，以扩大巷道断面。
176.重复以上步骤，直至巷道断面满足开拓要求。
177.在刀盘52截割岩壁时，支护作业车300对巷道顶板、巷道两帮和巷道底板进行支护。
178.巷道截割完成后，关闭输送机18和动力装置151。
179.通过第四伸缩装置19提升输送机18并复位。
180.后顶支撑装置22和后底支撑装置23复位，通过第一伸缩装置24将后机架21和支护作业车300拉向前机架11。
181.截割下一段岩壁时，重复以上步骤。
182.锚护作业：
183.支护作业车300在进行掘进面的支护前，将锚杆001插设于上杆装置31的安装孔内，即对上杆装置31进行装杆。将锚杆001的下端插入安装孔内后，锚杆001的托板位于托盘316上方，托盘316与托板相接触形成对托板的支撑，托盘316和安装孔实现对锚杆001的支撑和固定。
184.支护作业车3100锚护过程如下：
185.转台335和第一机械臂337带动抓卷手331朝向台架333移动使抓卷手331与台架
333中的目标锚网卷002相对，抓卷手331抓取目标锚网卷002，转台335和第一机械臂337带动锚网卷002移动至与巷道岩壁相对应的设定位置，例如巷道的两帮和顶板，在重力的作用下，锚网卷002的自由端呈自然下垂的状态，使锚网卷002的自由端与该设定位置相对应。
186.上杆装置1的第一驱动装置313带动转轴312旋转以带动支架314旋转，从而使其中一个托盘316与抓杆组件319相对应，该托盘316所对应的第二驱动装置315带动该托盘316旋转，从而使该托盘316上的某一锚杆001与抓杆组件319相对应，为便于描述和区分，按照打锚杆的顺序将该锚杆001称为第一锚杆。抓杆组件319抓取相对应的第一锚杆、带动第一锚杆将其移动至钻机342处并将第一锚杆安装于钻机342上，以实现第一锚杆的上杆。
187.第二机械臂341带动钻机342移动，使钻机342与该设定位置相对应。钻机342作业将钻机342上的第一锚杆穿过锚网卷002的自由端打入巷道的岩壁内，锚网卷002的自由端便被第一锚杆固定在岩壁上。
188.由于锚网卷002的自由端被固定，则第一机械臂337带动抓卷手331沿着岩壁移动即可使锚网卷002上的锚网逐渐展开以铺设岩壁。第二机械臂341带动钻机342复位。该第二驱动装置315带动该托盘316旋转以使下一个锚杆0013即第二锚杆旋转至与抓杆组件319相对应的位置，抓杆组件319抓取第二锚杆并安装到钻机342上，实现第二锚杆的上杆。
189.第二机械臂341带动钻机342移动到与铺开的锚网位置相对应的位置，钻机342作业将钻机342上的第二锚杆穿过锚网卷002的打入巷道的岩壁内。
190.第一机械臂337带动抓卷手331沿着岩壁继续移动以使锚网卷002上的锚网逐步展开以铺设岩壁，上杆装置31和钻杆装置34重复上述动作以持续向岩壁打入锚杆。
191.当该锚网卷002的锚网铺设完成后，第一机械臂337带动抓卷手331下移，抓卷手331松开对该锚网卷002的主轴的抓取以使该主轴脱离抓卷手331，转台335和第一机械臂337带动抓卷手331移动以便于抓卷手331抓取第二个锚网卷002。而后重复上述步骤从而实现掘进面的巷道支护。
192.根据本发明实施例的掘进锚护装备1000，整体结构紧凑，部件数量较少且布置合理，由此，可将该机整机尺寸制造的较小，便于在井下巷道的工作环境中灵活移动，另外，各部件之间多采用活动连接，因此，在井下巷道掘进时本机的灵活度更高。
193.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
194.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
195.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的
普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
196.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
197.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
198.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。