一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法技术

本发明专利技术公开了一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法，包括固定梁和转动梁，所述转动梁转动安装在固定梁上，所述转动梁上安装有用于完成钻孔作业的钻孔装置，用于完成锚杆作业的锚杆装置和用于完成锚固作业的锚固装置，所述钻孔装置和锚杆装置分别位于锚固装置的两侧；所述钻孔装置包括钻孔导轨、钻孔凿岩机和钻孔推进装置，钻孔导轨沿套筒的轴向方向设置并固定安装在转动梁上，锚杆装置包括锚杆导轨、锚杆凿岩机和锚杆推进装置，锚杆导轨沿套筒的轴向方向设置并固定安装在转动梁上；通过旋转切换的钻孔工位、锚杆工位和锚固工位，极大的提升了切换速率，并且还可确保切换过程中的角度精准以及定位精准。

【技术实现步骤摘要】
一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法
本专利技术涉及矿山、隧道工程机械
，尤其涉及一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法。
技术介绍
井下支护(巷道支护)主要是用于缓和及减少围岩的移动，使巷道断面不致过度缩小，同时防止已散离和破坏的围岩冒落；通常，为了使巷道支架在调节与控制围岩变形过程中起到积极作用，支架应在围岩发生松动和破坏以前安设，以便支架在围岩尚保持有自承力的情况下与围岩共同起承载作用。以锚杆支护为例；在锚杆支护的过程中需要先钻凿锚杆孔，然后敲入锚杆；在锚杆支护的早期阶段，往往采用气腿式凿岩机人工钻孔，再人工安装锚杆；此种方案工作强度大、作业效率低、支护质量低、安全系数低；因此很快便被双钻臂锚杆钻车取代，双钻臂锚杆钻车工作时通过一钻臂钻孔，另外一钻臂安装锚杆；解决了最初的安全系数低等技术问题；但由于此方案需要两套钻臂操纵系统，操作复杂，同时两钻臂彼此独立，那么钻孔完成后再由另一个钻臂安装锚杆的过程中对孔是比较难的；即最初的工作强度大、作业效率低、支护质量低等技术问题依旧存在。因此，现有的锚杆支护往往采用单钻臂锚杆钻车，即.一根推进梁推进滑板上分别安装钻孔和锚杆凿岩机，通过滑板平移切换“钻/锚”凿岩机来钻孔以及安装锚杆；或者仅安装一个凿岩机，通过切换钻杆和锚杆来达到钻孔以及安装锚杆的目的；如公开号为CN209539352U的中国专利文献中所公开的液压锚杆台车便是通过切换钻杆和锚杆来达到钻孔以及安装锚杆的目的；但它们还有以下不足：1)、尽管相较于原有的锚杆支护的方案其钻锚切换速率得到了一定的提升，但仍有改进的空间；2)对于采用双凿岩机的锚杆钻车来说，往往都是采用的两套推进系统，进而使得推进梁很笨重，操作复杂。因此，公开号为CN110761816A的中国专利文献公开了一种自动锚杆钻机机构，属于钻机机构
；包括固定座、与固定座铰接并且安装钻锚套件的旋转架以及用于驱动钻锚套件前后移动的推进部件；旋转架由驱动部件驱动转动。旋转架上的钻锚套件包括钻杆、锚固剂和锚杆。本专利技术的钻机机构设置了旋转架，钻杆、锚固剂和锚杆设置在旋转架的不同位置，通过旋转架的转动实现三者施工前的定位，将钻杆钻孔、打锚固剂和打锚杆三个流程变为一个流程，通过自动化控制实现钻杆、打锚固剂和打锚杆整个过程。该钻机机构只需要一个推进系统，并且一次定位就可以，实现钻杆、锚固剂和锚杆的精确定位动作。该专利文献虽解决了上述技术问题，但本领域的技术人员在使用过程中发现仍有不足；理论上来说在钻孔机构完成一次定位后，只要旋转架旋转特定角度那么后续的锚杆作业以及锚固作业便无需再次定位，但在实际操作过程中却并不是如此，比如，在钻孔作业时整个钻机机构都是处于振动状态，而这显然会使得钻机产生一定的位移，那么后续的旋转架旋转特定角度后便也有了一定的偏差，另外，如何确保旋转架旋转特定角度并且转角误差足够小在上述专利文献中也没有提及。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三工位推进梁及其自动钻孔、锚固和锚杆方法，本专利技术通过旋转切换的钻孔工位、锚杆工位和锚固工位，极大的提升了切换速率，并且还可确保切换过程中的角度精准以及定位精准。为了达到上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种自动钻孔、锚固和锚杆方法，其特征在于；包括固定梁和转动梁，所述转动梁转动安装在固定梁上，所述转动梁上安装有用于完成钻孔作业的钻孔装置，用于完成锚杆作业的锚杆装置和用于完成锚固作业的锚固装置，所述钻孔装置和锚杆装置分别位于锚固装置的两侧；所述钻孔装置包括钻孔导轨、钻孔凿岩机和钻孔推进装置，钻孔导轨沿套筒的轴向方向设置并固定安装在转动梁上，锚杆装置包括锚杆导轨、锚杆凿岩机和锚杆推进装置，锚杆导轨沿套筒的轴向方向设置并固定安装在转动梁上，其具体步骤为：步骤一：移动固定梁轴并使固定梁的顶端抵住需要锚固的巷道顶板；步骤二：钻孔推进装置推动钻孔凿岩机沿钻孔导轨向上移动以完成钻孔作业，然后钻孔凿岩机返回初始位置；步骤三：转动梁逆时针转动以使得锚固装置处于锚固位置，锚固装置完成锚固作业；步骤四：转动梁逆时针转动以使得锚杆装置处于锚杆位置，锚杆推进装置推动锚杆凿岩机沿锚杆导轨向上移动以完成锚杆作业，然后锚杆凿岩机返回初始位置；步骤五：转动梁顺时针转动以返回初始位置，同时锚杆库给锚杆凿岩机换上下一根锚杆，以及移动固定梁并使固定梁移动至下一处需要锚固的巷道顶板。步骤六：重复上述步骤二至五。作为优选，在步骤三中，所述锚固装置通过高压水流将锚固剂输送至钻孔装置所钻孔内。作为优选，在步骤三中，所述锚固装置通过推进杆将锚固剂推送至钻孔装置所钻孔的孔底并固定在钻孔装置所钻孔的孔底。作为优选，所述锚固装置包括底板、连接管、推进杆、补偿机构、锚固组件和推进组件；所述底板包括上底板和下底板，所述推进组件安装在下底板上，所述连接管固定安装在上底板上并部分向上伸出上底板，所述上底板滑动安装在下底板上并由补偿机构驱动以在下底板上往复移动；所述锚固组件通过连接管将锚固剂送至钻孔装置所钻孔内，推进组件驱动推进杆将锚固剂推至并安装在钻孔装置所钻孔的孔底。作为优选，所述连接管包括互通的第一管道、第二管道和第三管道，所述第一管道部分向上伸出底板；所述第一导管与第三管道相连以使得锚固剂依次通过第三管道和第一管道后进入钻孔装置所钻孔内，所述推进组件带动推进杆在在底板上往复移动并具有第一停留位置和第二停留位置；其中，当推进杆位于第一停留位置时，锚固组件能够推动锚固剂依次通过第三管道和第一管道后进入钻孔装置所钻孔内，在推进杆从第一停留位置移动至第二停留位置的过程中，推进杆的顶端从第一管道的内端进入然后从第一管道的外端伸出以将锚固剂推至并固定在钻孔装置所钻孔的孔底。作为优选，所述锚固组件包括三通，三通的第一出口端设有第一阀门，第二出口端设有第二阀门，第三出口端连接有与引管可拆卸连接的第一导管，其中第一出口端用于输入锚固剂，第二出口端与用于输入水的第三导管相连。作为优选，所述固定梁的顶端设有顶盘，所述顶盘的上表面上分布有多个凸起部以使得固定梁能够稳固的顶靠在需要锚固的巷道顶板上。作为优选，所述转动梁包括推动杆、套筒和若干连接件，套筒和推动杆平行分布并通过若干连接件固定连接，套筒套设安装在固定梁上并可相对于固定梁转动，锚固装置、钻孔装置和锚杆装置均安装在套筒上，推动杆由切换油缸驱动以固定梁为中心轴转动。作为优选，所述锚杆凿岩机和钻孔凿岩机共同采用一个推进油缸完成其推进与回拉。一种三工位推进梁，采用如上所述的一种自动钻孔、锚固和锚杆方法。本专利技术的有益效果为：1)、通过转动梁的旋转来达到钻锚切换的目的，相较于原有的通过平移滑动切换钻锚的进一步提升了转锚切换的速率，并且在旋转的过程中，固定梁的顶端始终顶靠在需要锚固的巷道顶板上固定不动，保证了钻锚切换的准确性，避免了旋转切换过程中由于整车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动钻孔、锚固和锚杆方法，其特征在于；/n包括固定梁(2)和转动梁，所述转动梁转动安装在固定梁(2)上，所述转动梁上安装有用于完成钻孔作业的钻孔装置(4)，用于完成锚杆作业的锚杆装置(6)和用于完成锚固作业的锚固装置，所述钻孔装置(4)和锚杆装置(6)分别位于锚固装置的两侧；/n所述钻孔装置(4)包括钻孔导轨(43)、钻孔凿岩机(44)和钻孔推进装置，钻孔导轨(43)沿套筒(32)的轴向方向设置并固定安装在转动梁上，/n锚杆装置(6)包括锚杆导轨(63)、锚杆凿岩机(64)和锚杆推进装置，锚杆导轨(63)沿套筒(32)的轴向方向设置并固定安装在转动梁上，/n其具体步骤为：/n步骤一：移动固定梁(2)轴并使固定梁(2)的顶端抵住需要锚固的巷道顶板；/n步骤二：钻孔推进装置推动钻孔凿岩机(44)沿钻孔导轨(43)向上移动以完成钻孔作业，然后钻孔凿岩机(44)返回初始位置；/n步骤三：转动梁逆时针转动以使得锚固装置处于锚固位置，锚固装置完成锚固作业；/n步骤四：转动梁逆时针转动以使得锚杆装置(6)处于锚杆位置，锚杆推进装置推动锚杆凿岩机(64)沿锚杆导轨(63)向上移动以完成锚杆作业，然后锚杆凿岩机(64)返回初始位置；/n步骤五：转动梁顺时针转动以返回初始位置，同时锚杆库给锚杆凿岩机(64)换上下一根锚杆，以及移动固定梁(2)并使固定梁(2)移动至下一处需要锚固的巷道顶板。/n步骤六：重复上述步骤二至五。/n...

【技术特征摘要】
20200615 CN 20202112205611.一种自动钻孔、锚固和锚杆方法，其特征在于；
包括固定梁(2)和转动梁，所述转动梁转动安装在固定梁(2)上，所述转动梁上安装有用于完成钻孔作业的钻孔装置(4)，用于完成锚杆作业的锚杆装置(6)和用于完成锚固作业的锚固装置，所述钻孔装置(4)和锚杆装置(6)分别位于锚固装置的两侧；
所述钻孔装置(4)包括钻孔导轨(43)、钻孔凿岩机(44)和钻孔推进装置，钻孔导轨(43)沿套筒(32)的轴向方向设置并固定安装在转动梁上，
锚杆装置(6)包括锚杆导轨(63)、锚杆凿岩机(64)和锚杆推进装置，锚杆导轨(63)沿套筒(32)的轴向方向设置并固定安装在转动梁上，
其具体步骤为：
步骤一：移动固定梁(2)轴并使固定梁(2)的顶端抵住需要锚固的巷道顶板；
步骤二：钻孔推进装置推动钻孔凿岩机(44)沿钻孔导轨(43)向上移动以完成钻孔作业，然后钻孔凿岩机(44)返回初始位置；
步骤三：转动梁逆时针转动以使得锚固装置处于锚固位置，锚固装置完成锚固作业；
步骤四：转动梁逆时针转动以使得锚杆装置(6)处于锚杆位置，锚杆推进装置推动锚杆凿岩机(64)沿锚杆导轨(63)向上移动以完成锚杆作业，然后锚杆凿岩机(64)返回初始位置；
步骤五：转动梁顺时针转动以返回初始位置，同时锚杆库给锚杆凿岩机(64)换上下一根锚杆，以及移动固定梁(2)并使固定梁(2)移动至下一处需要锚固的巷道顶板。
步骤六：重复上述步骤二至五。


2.根据权利要求1所述的一种自动钻孔、锚固和锚杆方法，其特征在于；在步骤三中，所述锚固装置通过高压水流将锚固剂输送至钻孔装置(4)所钻孔内。


3.根据权利要求1所述的一种自动钻孔、锚固和锚杆方法，其特征在于；在步骤三中，所述锚固装置通过推进杆(91)将锚固剂推送至钻孔装置(4)所钻孔的孔底并固定在钻孔装置(4)所钻孔的孔底。


4.根据权利要求1所述的一种自动钻孔、锚固和锚杆方法，其特征在于；所述锚固装置包括底板、连接管(90)、推进杆(91)、补偿机构、锚固组件(53)和推进组件；所述底板包括上底板(930)和下底板(931)，所述推进组件安装在下底板(931)上，所述连接管(90)固定安装在上底板(930)上并部分向上伸出上底板(930)，所述上底板(930)滑动安装在下底板(931)上并由补偿机构驱动以在下底板(931)上往复移动；所述锚固组件(53)通过连接管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐雪锋，李勇涛，杜标，高强胜，郑晓辉，
申请(专利权)人：浙江开山重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33