掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统及方法，包括上机载钻机、下机载钻机和控制系统，上机载钻机安装于掘锚机顶部平台，用于掘进工作面巷道两帮上排锚杆孔和超前钻孔施工，其中超前钻孔包括掘进工作面探放水孔、区域验证孔和煤层注水孔，实现了上机载钻机一机多用的高效利用；下机载钻机安装于梭车尾部连接处，用于巷道两帮下排锚杆孔施工；控制系统包含卡钻控制模块、自动钻进模块和模式选择模块，用于钻机钻孔施工的自动控制。本发明专利技术实现了掘进‑支护‑探放水‑区域验证‑注水降尘的综合施工，提高了侧帮锚杆支护效率，保证了掘进工作面施工安全，减少了掘进工作面粉尘，对于高效、安全和环保的井下开采具有重大意义。

【技术实现步骤摘要】
掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统及方法
本专利技术属于煤矿井下巷道掘进工作面施工领域，具体涉及一种掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统及方法。
技术介绍
近年来，煤矿的综掘机械化程度不断提高，采用掘锚机一次切割成巷并同时完成支护，掘进效率显著提高，生产强度在不断加大，随之而来的扬尘问题也日益严重，严重威胁矿工的身体健康；同时国家《煤矿防治水规定》明确指出“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的防治水原则，而掘锚机不具备施工探放水的功能；此外，由于掘锚机自带的侧帮锚杆钻机施工巷道两帮上排锚杆孔和下排锚杆孔是通过旋转油缸旋转一定的角度完成，不能满足部分煤矿的施工要求，目前主要通过人工补打完成，由于施工空间限制，人工施工较为困难，施工劳动强度大。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷和不足，本专利技术提供了一种掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统及方法，以解决现有技术中的掘锚机不具备施工探放水功能以及掘进工作面侧帮锚杆孔的施工不能满足部分煤矿施工要求等问题。为达到上述目的，本专利技术采取如下的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统，其特征在于，包括掘锚机(1)、设在掘锚机(1)顶部平台的上机载钻机(2)、梭车(3)、通过限位调节装置(4)设在梭车(3)尾部的下机载钻机(5)以及控制系统；/n所述上机载钻机(2)包括：回转机构A(21)、设在回转机构A(21)上的二级给进装置A(22)、设在二级给进装置A(22)上的一级给进装置A(23)、连在二级给进装置A(22)和一级给进装置A(23)之间的二级给进油缸A(24)、设在一级给进装置A(23)上的动力头A(25)、连在一级给进装置A(23)和动力头A(25)之间的一级给进油缸A(26)以及设在一级给进装置A(23)端部并...

【技术特征摘要】
1.一种掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统，其特征在于，包括掘锚机(1)、设在掘锚机(1)顶部平台的上机载钻机(2)、梭车(3)、通过限位调节装置(4)设在梭车(3)尾部的下机载钻机(5)以及控制系统；
所述上机载钻机(2)包括：回转机构A(21)、设在回转机构A(21)上的二级给进装置A(22)、设在二级给进装置A(22)上的一级给进装置A(23)、连在二级给进装置A(22)和一级给进装置A(23)之间的二级给进油缸A(24)、设在一级给进装置A(23)上的动力头A(25)、连在一级给进装置A(23)和动力头A(25)之间的一级给进油缸A(26)以及设在一级给进装置A(23)端部并与动力头A(25)相对的夹持器A(27)；所述回转机构A(21)的尾部与二级给进装置A(22)尾部铰接，回转机构A(21)两侧通过两组调角油缸组(28)与二级给进装置A(22)前部铰接；
所述下机载钻机(5)包括：回转机构B(51)、设在回转机构B(51)上的二级给进装置B(52)、设在二级给进装置B(52)上的一级给进装置B(53)、连在二级给进装置B(52)和一级给进装置B(53)之间的二级给进油缸B(54)、设在一级给进装置B(53)上的动力头B(55)、连在一级给进装置B(53)和动力头B(55)之间的一级给进油缸B(56)以及设在一级给进装置B(53)端部并与动力头B(55)相对的夹持器B(57)；
所述限位调节装置(4)包括固定座(41)、移动座(42)和销轴(43)；所述固定座(41)包括固定板(411)、垂直设在固定板(411)前表面且相互平行的第一夹板(412)和第二夹板(413)；所述移动座(42)位于第一夹板(412)和第二夹板(413)之间，移动座(42)为L形板并包括紧贴固定板(411)的竖板(421)和平行于第一夹板(412)的横板(422)，第一夹板(412)和横板(422)能夹在梭车(3)尾部平板上；所述移动座(42)能竖向移动并定位从而调节第一夹板(412)和横板(422)之间的距离以适配不同梭车(3)尾部平板；所述销轴(43)垂直穿过第一夹板(412)、梭车(3)尾部平板和横板(422)进行定位；所述回转机构B(51)安装在固定板(411)后表面；
所述控制系统包括卡钻控制模块、自动钻进模块和模式选择模块；钻机开始钻进时，通过选择模式选择模块中的模块1或模块2进行钻孔施工，钻孔正常钻进时由自动钻进模块进行控制，当钻机发生异常钻进时由卡钻控制模块进行控制。


2.如权利要求1所述的掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统，其特征在于，所述固定板(411)上设有两个相互平行的贯通长槽(414)，两个贯通长槽(414)位于第一夹板(412)和第二夹板(413)之间且垂直于第一夹板(412)；两个贯通长槽(414)上垂直设有移动座固定条(415)，移动座固定螺栓(416)依次穿过移动座固定条(415)、贯通长槽(414)和竖板(421)对移动座(42)进行固定；
所述第二夹板(413)为U形板，包括两个侧板和连在两个侧板之间的连接板；在两个侧板上分别垂直安装有移动座限位螺栓(417)和限位锁紧螺母，且移动座限位螺栓(417)的端部顶在横板(422)下表面，通过移动座限位螺栓(417)和限位锁紧螺母对移动座(42)进行二次固定。


3.如权利要求1所述的掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统，其特征在于，在所述第一夹板(412)上方设有上销轴前限位块(431)和上销轴后限位块(432)，且销轴(43)上端能被限位在上销轴前限位块(431)上的半圆形缺口和上销轴后限位块(432)上的半圆形缺口之间；所述上销轴后限位块(432)通过垂直穿过固定板(411)的两个销轴后限位螺栓(433)进行定位，上销轴前限位块(431)通过垂直穿过第一夹板(412)上的第一定位板(418)上的销轴前限位螺栓(434)进行定位，所述第一定位板(418)垂直固定在第一夹板(412)上且与固定板(411)平行；
在所述横板(422)下方设有设有下销轴前限位块(435)和下销轴后限位块(436)，且销轴(43)下端能被限位在下销轴前限位块(435)上的半圆形缺口和下销轴后限位块(436)上的半圆形缺口之间；所述下销轴后限位块(436)通过垂直穿过固定板(411)的两个销轴后限位螺栓(433)进行定位，下销轴前限位块(435)通过垂直穿过横板(422)上的第二定位板(423)上的销轴前限位螺栓(434)进行定位，所述第二定位板(423)垂直固定在横板(422)上且与固定板(411)平行；
所述第一夹板(412)和横板(422)上设有平行相对的腰型孔以使销轴(43)贯穿，且该腰型孔的长轴垂直于固定板(411)以使销轴(43)能在腰型孔内调整前后位置后再通过上销轴前限位块(431)和上销轴后限位块(432)以及下销轴前限位块(435)和下销轴后限位块(436)进行前后定位。


4.如权利要求3所述的掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统，其特征在于，所述销轴(43)和上销轴前限位块(431)的上表面设有销轴固定块(437)，通过销轴固定螺栓(438)穿过销轴固定块(437)、销轴(43)和上销轴前限位块(431)对销轴(43)进行轴向定位。


5.如权利要求1所述的掘进工作面侧帮锚杆孔与超前钻孔快速施工系统，其特征在于，所述上机载钻机(2)中，二级给进油缸A(24)能带动一级给进装置A(23)沿二级给进装置A(22)的直线导轨移动，一级给进油缸A(26)能带动动力头A(25)沿一级给进装置A(23)的直线导轨移动，进而实现动力头A(26)的两级给进行程自动钻进；
所述下机载钻机(5)中，二级给进油缸B(54)能带动一级给进装置B(53)沿二级给进装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旺年，邬喜仓，阮进林，邵俊杰，张幼振，姚克，钟自成，张宁，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，中国神华能源股份有限公司保德煤矿，
类型：发明
国别省市：陕西;61