一种一体式全断面掘进输送装置

1.本发明涉及矿用机械设备技术领域，具体涉及一种一体式全断面掘进输送装置。


背景技术：

2.近年来，随着我国煤炭行业的快速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。在煤炭行业纲领性文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》中，在全国煤炭工业科学技术大会上以及国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策中，都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。
3.掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。
4.我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。
5.悬臂式掘进机是集截割、装运、行走、操作等功能于一体，主要用于截割任意形状断面的井下岩石、煤或半煤岩巷道。国内的掘进机设计虽然说离国际先进的技术还有段距离，但是国内的技术水平已能基本满足国内的需求。大中型号的掘进机不断被创新。
6.现有技术中掘进机的主要缺陷表现为：钻头布置方式不合理，掘进效率偏低，矿料不能及时运出，掘进路面不平，导致连续掘进工作较为困难，此外，遇到掘进盲区时，掘进机无法继续工作。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种一体式全断面掘进输送装置，以解决现有技术中存在的技术问题。
8.为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种一体式全断面掘进输送装置，包括：拱形千斤顶，所述拱形千斤顶的下方设置有运输履带，所述运输履带的下方设置有移动压路履带；所述拱形千斤顶的前端中心位置设置有锥形钻头，所述锥形钻头的周侧沿径向均布有多层扩展钻头；所述拱形千斤顶的一侧设置有弯折连接臂，所述弯折连接臂的端部设置有掘进钻头；所述拱形千斤顶的拱形侧壁上设置有预留开合孔洞；其中，所述弯折连接臂控制所述掘进钻头获取所述运输履带、移动压路履带的移动空间，后所述锥形钻头、多层扩展钻头工作，掘进产生的矿料落入所述运输履带运出，同时所述移动压路履带前进将地面压平。
9.可选实施例中，所述拱形千斤顶中空设置，所述拱形千斤顶的前端封闭，后端开
放，所述拱形千斤顶的内部设置有u型钢棚。
10.可选实施例中，所述拱形千斤顶与u型钢棚均采用合金制成，所述u型钢棚支撑所述拱形千斤顶。
11.可选实施例中，所述扩展钻头为三组，每层所述扩展钻头为5个，每隔30
°
设置一所述扩展钻头。
12.可选实施例中，多层所述扩展钻头与所述锥形钻头的中心距离分别为0.4m、0.6m、0.8m或0.8m、2.0m、3.6m。
13.可选实施例中，所述弯折连接臂为多段机械臂，用于掘进所述锥形钻头、多层所述扩展钻头掘进盲区。
14.可选实施例中，所述运输履带覆盖所述锥形钻头、多层所述扩展钻头的工作范围，所述移动压路履带覆盖所述运输履带的工作范围。
15.可选实施例中，所述运输履带为硬皮带，所述移动压路履带为钢带。
16.可选实施例中，所述拱形千斤顶的外侧圆弧周长为26400mm，每个所述预留开合孔洞间隔200mm设置，所述预留开合孔洞的直径为20mm，两侧的第一个所述预留开合孔洞与水平面相隔220mm，所述拱形千斤顶的外侧圆弧的一周共设置有118个所述预留开合孔洞。
17.可选实施例中，当所述拱形千斤顶正常状态下时，所述预留开合孔洞呈闭合状，当需要对巷道进行支护或注浆加固时，所述预留开合孔洞打开，锚杆经由所述拱形千斤顶的内部穿过，进行支护注浆作业。
18.本发明的有益效果在于：
19.(1)该一体式全断面掘进输送装置中的拱形千斤顶的前端中心位置设置有锥形钻头，锥形钻头的周侧沿径向均布有多层扩展钻头，提供足够的掘进空间，提高了掘进效率。此外，拱形千斤顶内部中空，为工人提供了作业空间。
20.(2)该一体式全断面掘进输送装置中的运输履带、移动压路履带可将掘进产生的矿料及时运出，并同时将路面压平，在遇到掘进盲区时，弯折连接臂工作将盲区消除，保证了掘进机可持续工作，进一步提高了掘进的工作效率。
21.(3)该一体式全断面掘进输送装置中的预留开合孔洞，按照锚杆(索)排间距最短单位(200mm)布置，可根据井下巷道实际情况灵活安排实际间距，减少工作时间，加快施工速度，在掘进巷道的同时完成井下巷道支护(注浆加固)，提高了工作效率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
23.图1为本发明一实施例提供的一体式全断面掘进输送装置的结构示意图一。
24.图2为本发明一实施例提供的一体式全断面掘进输送装置的结构示意图二。
25.图3为本发明一实施例提供的一体式全断面掘进输送装置的局部结构示意图一。
26.图4为本发明一实施例提供的一体式全断面掘进输送装置的局部结构示意图二。
27.图中:1、锥形钻头；2、弯折连接臂；3、拱形千斤顶；4、u型钢棚；5、扩展钻头；6、运输
履带；7、移动压路履带。
具体实施方式
28.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.请参阅附图1-4，本实施例的目的在于提供了一种新型一体式全断面掘进输送机，包括锥形钻头1，优选为锥形钻头1，弯折连接臂2，优选为多选旋转伸缩机械臂，拱形千斤顶3，u型钢棚4，扩展钻头5，运输履带6，移动压路履带7，预留开合孔洞(附图未示出)。
31.其中，锥形钻头1由钨钢制成，锥形钻头1连接于拱形千斤顶3的前端中部。弯折连接臂2由不锈钢制成，抗折强度高，其前端连接有掘进钻头，弯折连接臂2与拱形千斤顶3连接。拱形千斤顶3由合金钢制成，抗压强度高，当设备进入岩体矿山内部后起到支护的作用。u型钢棚4由合金钢制成，起到对拱形千斤顶3加固的作用。扩展钻头5由钨钢制成，位于拱形千斤顶3外部，为圆柱状，内部中空。运输履带6位于拱形千斤顶3下方，为硬皮带制成，当对岩壁进行掘进时，土壁破碎后，破碎分离后的碎石，土块由运输履带6输送至后方。移动压路履带7由合金钢带制成，起到运输设备，平整压实路面的作用。该设备将掘进，输送，扩展巷道等功能集于一体，拱形千斤顶3的中空空间还为工人提供了庇护空间，极大的减少了巷道掘进的后期工作量。
32.进一步地，弯折连接臂2可旋转、伸缩，通过其前端掘进钻头的设置可消除锥形钻头1和扩展钻头5的掘进盲区，拱形千斤顶3抗压强度高，当该设备掘进时进入岩体矿山内部时，拱形千斤顶3起到支撑的作用。拱形特厚钢板直径长2.2m，沿着径向有三层扩展钻头5，最内层0.4m，中层0.6m，最外层0.8m。需要指出的是，内部u型钢棚4位于拱形千斤顶3内部，连接于拱形千斤顶的3内部，由合金钢制成，起到加固拱形千斤顶3的作用。
33.而预留开合孔洞按一定间排距设置在拱形千斤顶3侧壁上，拱形千斤顶3外侧圆弧周长为26400mm，每个孔洞相隔200mm，孔洞直径为20mm，两侧第一个孔洞与水平面相隔220mm，外侧圆弧一周共118个预留开合孔洞，当拱形千斤顶3正常状态下时，预留开合孔洞呈闭合状，当需要对巷道进行支护或注浆加固时，预留开合孔洞打开，锚杆(索)由拱形千斤顶3内部穿过，进行支护/注浆作业。可根据巷道具体情况，灵活设计锚杆排间距布置。
34.优选实施例中，扩展钻头5位于拱形千斤顶3前端，扩展钻头5由钨钢制成，形状为圆柱状，在拱形千斤顶3中设置有三层扩展钻头5，每隔30
°
设置一处扩展钻头，每层共5处扩展钻头5，三层共15处扩展钻头5，视情况而定，决定巷道中扩宽的大小，第一层可扩大0.8m，二层可扩2.0m，三层可扩大3.6m，该设备最大的掘进直径为6m。
35.此外，运输履带6位于拱形千斤顶3下方，为皮带制成，当该设备启动时，运输履带6将锥形钻头1与扩展钻头5破碎的岩石和土块传输至后方。移动压路履带7位于运输履带6下方，由钢带制成，将该设备向岩体矿山内部进行移动，并且由于该装置自重，移动压路履带将地面进行压实，平整。
36.该装置的工作过程为：当该新型一体式全断面掘进输送机启动时，弯折连接臂2由拱形千斤顶3一侧伸出，首先为移动压路履带7、运输履带6提供工作空间，后锥形钻头1工作，扩展钻头5选择性运行，将岩体，土壁进行破碎，破碎后产生的岩石，土块掉落至下方运输履带6上侧，由运输履带6将其传输至后方，运输履带6宽度优选为2.2m。当该新型一体式掘进输送机进入岩体，矿山内部后，若需要进行巷道扩展，视情况而定决定扩展宽度，可选择选择三层扩展钻头5的扩展范围为0.8m，2m，3.6m三种不同大小。扩展巷道宽度时，位于拱形千斤顶3外部的扩展钻头5对岩石进行破碎。破碎后产生的岩石土块与锥形钻头1破碎产生的岩石土块一同掉落至运输履带6上方，被运输履带6传送至后方，移动压路履带7将该新型一体式掘进输送机向前移动，同时借助装置自重，将下方道路进行压实，平整。该新型一体式掘进输送装置将掘进，输送，扩展巷道等功能集于一体，拱形千斤顶3下还为工人提供了庇护空间，极大的减少了巷道掘进的后期工作量。在遇到掘进盲区时，弯折连接臂2工作将盲区消除，盲区包括运输履带6、移动压路履带7的工作盲区及锥形钻头1、扩展钻头5的工作盲区，保证了掘进机可持续工作，进一步提高了掘进的工作效率。
37.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。