一种集成水射流系统的掘锚一体机技术方案

本实用新型专利技术提供了一种集成水射流系统的掘锚一体机，包括掘锚一体机和设置于掘锚一体机上的水射流系统，所述掘锚一体机包括用于对掌子面施工的截割滚筒，所述水射流系统包括均设置于掘锚一体机上的水射流钻孔装置和掌子面切缝装置，所述掌子面切缝装置用于对掌子面进行切缝作业，所述水射流钻孔装置用于钻孔或钻孔切缝作业。通过将水射流系统集成至掘锚一体机进行掘进、固锚作业，可在掌子面掘进、巷道支护等方面有效提高掘锚一体机的掘进、支护作业效果；有效地减少巷道空间变形、瓦斯突出，实现多途径支护、提升巷道稳定性。提升巷道稳定性。提升巷道稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种集成水射流系统的掘锚一体机


[0001]本技术涉及掘锚一体机
，具体涉及一种集成水射流系统的掘锚一体机。

技术介绍

[0002]煤炭是我国的主要能源之一，其在全国一次性能源生产和消费总量中的占比很大。相比采用综掘机或爆破等方式进行煤矿井下巷道掘进，掘锚机一次成巷锚固技术不仅改善了生产环境的安全性，还极大地提高了作业效率。但如遇到坚硬夹矸层时，掘锚机一体机存在掘进效率低、设备磨损严重等问题。
[0003]此外，巷道支护时，掘锚一体机面临锚固岩层结构复杂、巷道深部高应力、瓦斯突出等问题。
[0004]综上所述，急需一种集成水射流系统的掘锚一体机以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0005]本技术目的在于提供一种集成水射流系统的掘锚一体机，旨在解决掘锚一体机在遇到坚硬岩层时存在掘进效率低、设备磨损严重，以及面临锚固岩层结构复杂、巷道深部高应力、瓦斯突出等问题，具体技术方案如下：
[0006]一种集成水射流系统的掘锚一体机，包括掘锚一体机和设置于掘锚一体机上的水射流系统，所述掘锚一体机包括用于对掌子面施工的截割滚筒，所述水射流系统包括均设置于掘锚一体机上的水射流钻孔装置和掌子面切缝装置，所述掌子面切缝装置用于对掌子面进行切缝作业，所述水射流钻孔装置用于钻孔或钻孔切缝作业。
[0007]以上技术方案中优选的，所述掌子面切缝装置包括水射流喷头和喷头多自由度臂架，水射流喷头设置于所述喷头多自由度臂架上，所述喷头多自由度臂架设置于掘锚一体机上。
[0008]以上技术方案中优选的，所述截割滚筒通过截割臂架设置于掘锚一体机本体上，所述喷头多自由度臂架设置于截割臂架上。
[0009]以上技术方案中优选的，所述掌子面切缝装置还包括罩壳，所述水射流喷头设置于罩壳内，所述罩壳的中心孔与水射流喷头的喷嘴对应设置。
[0010]以上技术方案中优选的，所述水射流钻孔装置包括回转平台、钻机多自由度臂架以及水射流钻机，所述水射流钻机通过钻机多自由度臂架设置于回转平台上，所述回转平台设置于掘锚一体机本体上；通过对水射流钻机更换不同钻头实现钻孔或钻孔切缝作业。
[0011]以上技术方案中优选的，所述钻机多自由度臂架与水射流钻机之间采用可拆卸连接。
[0012]以上技术方案中优选的，所述水射流钻孔装置包括水射流钻杆和钻机，所述水射流钻杆可拆卸设置于所述钻机上，所述钻机的一侧设有水射流钻杆库，所述水射流钻杆库
中设有不同规格的水射流钻杆。
[0013]以上技术方案中优选的，所述水射流系统还包括提供水射流所需工作介质的工作介质提供装置；所述工作介质提供装置包括高压水泵、分路阀和调压阀，所述高压水泵用于提供加压后的工作介质，所述分路阀将高压水泵出来的工作介质分配至水射流钻孔装置和掌子面切缝装置，所述调压阀用于调节水射流系统的工作压力。
[0014]以上技术方案中优选的，所述掘锚一体机还包括设置于掘锚一体机本体上的锚杆钻机。
[0015]应用本技术的技术方案，具有以下有益效果：
[0016]通过将水射流系统集成至掘锚一体机进行掘进、固锚作业，可在掌子面掘进、巷道支护等方面有效提高掘锚一体机的掘进、支护作业效果。
[0017]利用矸石层(即夹矸层)矸石抗剪强度远低于抗压强度的特性，通过掌子面切缝装置实现对掌子面进行切缝作业从而弱化岩层强度，联合掘锚一体机截割滚筒对掌子面进行截割作业，水射流喷头和截割滚筒的配合实现矸石层的快速破碎和剥离，提高掘进效率并降低截齿损耗，提高截齿刀具使用寿命，减小施工成本。将掌子面切缝装置与掘锚机一体机有效集成，简化工序、提高作业效率。
[0018]水射流喷头对夹矸层进行横向切缝(即沿垂直于巷道高度的方向切缝)，完成切缝后有效弱化了岩体强度；其次，截割滚筒从上而下截割(即截割滚筒的截割方向与切缝方向垂直)，由于切缝存在，夹矸层相当于是悬臂梁，当截割滚筒作用在悬臂梁支点远端时，夹矸层深处受到极大应力，便于截割滚筒破碎岩石，提高了掘进效率。
[0019]利用水射流钻机进行钻孔或钻孔切缝作业，可满足锚固支护、注浆防灭火、应力卸压、瓦斯抽取等作业需求；有效地减少巷道空间变形、瓦斯突出，实现多途径支护、提升巷道稳定性。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0022]图1是实施例1中集成水射流系统的掘锚一体机的整体结构示意图；
[0023]图2a是从夹矸层上方开始截割的示意图；
[0024]图2b是夹矸层截割示意图；
[0025]图2c是从掌子面上方开始截割的示意图；
[0026]图2d是掌子面截割完毕的示意图；
[0027]图3是钻机钻头的结构示意图；
[0028]图4是切缝钻头的结构示意图；
[0029]图5是巷道钻孔切缝的示意图；
[0030]图6是实施例2中集成水射流系统的掘锚一体机的整体结构示意图；
[0031]其中，1、掘锚一体机，2、运输装置，3、高压水泵，4、回转平台，5、钻机多自由度臂
架，6、水射流钻机，7、锚杆钻机，8、截割臂架，9、截割滚筒，10、煤层，11、掌子面切缝，12、夹矸层，13、水射流喷头，14、喷头多自由度臂架，15、装载装置，16、水射流钻杆，17、钻进钻头，17.1、第一通道，17.2、第一出口，18、切缝钻头，18.1、第二通道，18.2、第二出口，19、应力卸压切缝，20、巷道，21、注浆锚杆切缝，22、锚杆，23、注浆防灭火切缝。
具体实施方式
[0032]为了便于理解本技术，下面将对本技术进行更全面的描述，并给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0033]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
[0034]实施例1：
[0035]参见图1
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图5，一种集成水射流系统的掘锚一体机，具体是应用于煤炭的挖掘，包括掘锚一体机1和设置于掘锚一体机1上的水射流系统，所述掘锚一体机1包括用于对掌子面施工的截割滚筒9，所述水射流系统包括均设置于掘锚一体机1上的水射流钻孔装置和掌子面切缝装置，所述掌子面切缝装置用于对掌子面进行切缝作业，所述水射流钻孔装置用于钻孔或钻孔切缝作业。
[0036]所述掌子面切缝装置包括水射流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成水射流系统的掘锚一体机，其特征在于，包括掘锚一体机(1)和设置于掘锚一体机(1)上的水射流系统，所述掘锚一体机(1)包括用于对掌子面施工的截割滚筒(9)，所述水射流系统包括均设置于掘锚一体机(1)上的水射流钻孔装置和掌子面切缝装置，所述掌子面切缝装置用于对掌子面进行切缝作业，所述水射流钻孔装置用于钻孔或钻孔切缝作业。2.根据权利要求1所述的集成水射流系统的掘锚一体机，其特征在于，所述掌子面切缝装置包括水射流喷头(13)和喷头多自由度臂架(14)，水射流喷头(13)设置于所述喷头多自由度臂架(14)上，所述喷头多自由度臂架(14)设置于掘锚一体机(1)上。3.根据权利要求2所述的集成水射流系统的掘锚一体机，其特征在于，所述截割滚筒(9)通过截割臂架(8)设置于掘锚一体机本体上，所述喷头多自由度臂架(14)设置于截割臂架(8)上。4.根据权利要求2所述的集成水射流系统的掘锚一体机，其特征在于，所述掌子面切缝装置还包括罩壳，所述水射流喷头(13)设置于罩壳内，所述罩壳的中心孔与水射流喷头(13)的喷嘴对应设置。5.根据权利要求1所述的集成水射流系统的掘锚一体机，其特征在于，所述水射流钻孔装置包括回转平台(4)、钻机多自由度臂架(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，廖金军，颜科，易达云，蒋海华，祝爽，范远哲，陈志伟，许爱凤，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：