一种锚杆支护掘进一体机及其施工方法与流程

本发明涉及掘进施工，具体而言，涉及一种锚杆支护掘进一体机及其施工方法。

背景技术：

1、目前，由于矿山、隧道施工环境恶劣，山体岩层错综复杂，不同的岩层采用不同的支护和掘进施工方法，同时支护与掘进匹配程度要求较高，快速施工和设备的可靠性决定了施工安全和施工效率，目前业界主要采用二种方式，一种为盾构机施工方法，但投入成本非常巨大，维护成本较高；另一种为钻爆施工方法，投入成本相对比较小，但施工设备调整较多，多系统设备管理困难，综合使用效率较低，爆破安全管理比较复杂严格，同时钻爆施工方法对矿山巷道外围岩体结构产生一定的破坏性和危险性，对附近居民产生一定的爆破噪音。

2、经发明人研究发现，现有技术采用掘进机与人工锚杆支护作业配合施工，锚杆支护作业人力成本大，掘进工序和支护工序不能同时进行，工作效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的包括，例如，提供了一种锚杆支护掘进一体机及锚杆支护与掘进方法，其能够在将掘进工序和支护工序同步独立施工，能很好的在狭小的空间内满足多空间多维度施工作业的要求，降低人力成本。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种锚杆支护掘进一体机，包括：

4、设备本体，所述设备本体下方设置有行走机构，用于带动所述设备本体行走；

5、掘进机构，所述掘进机构包括机械臂和破碎装置，所述机械臂安装在所述设备本体的一端，所述破碎装置与所述机械臂远离所述设备本体的一端铰接；

6、锚杆支护机构，所述锚杆支护机构设置在所述设备本体远离所述破碎装置的一端，并与所述设备本体转动连接。

7、在可选的实施方式中，所述机械臂包括转动座和掘进臂，所述转动座安装于所述设备本体且能与所述设备本体相对转动，所述掘进臂与所述转动座固定连接，以使所述转动座带动所述掘进臂相对所述设备本体转动。

8、在可选的实施方式中，所述掘进臂包括连接部和臂架，所述连接部与所述转动座固定连接，所述臂架的一端与所述连接部铰接，所述臂架的另一端与所述破碎装置铰接，所述连接部和所述臂架之间连接有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述臂架相对所述连接部转动。

9、在可选的实施方式中，所述机械臂和所述破碎装置之间连接有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述破碎装置相对所述机械臂转动。

10、在可选的实施方式中，所述掘进机构还包括连杆组件，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述机械臂铰接，所述第一连杆的另一端与所述第二驱动件铰接于第一铰接点，所述第二连杆的一端与所述第一连杆铰接于第一铰接点，所述第二连杆的另一端与所述破碎装置铰接。

11、在可选的实施方式中，所述锚杆支护机构包括支护臂和转动架，所述转动架包括第三驱动件、转动臂和第四驱动件，所述第三驱动件安装于所述设备本体远离所述掘进机构的一端，所述转动臂的一端与所述第三驱动件传动连接，所述第三驱动件用于驱动所述转动臂相对所述设备本体转动，所述第四驱动件安装于所述转动臂远离所述第三驱动件的一端，所述第四驱动件与所述支护臂传动连接，所述第四驱动件用于驱动所述支护臂相对所述转动臂转动。

12、在可选的实施方式中，所述支护臂包括第五驱动件、套筒和锚杆，所述套筒套设于所述锚杆外侧且与所述锚杆滑动连接，所述锚杆远离所述套筒的一端设有支撑头，所述第五驱动件用于驱动所述锚杆相对所述套筒滑动。

13、在可选的实施方式中，所述第三驱动件的传动轴与所述第四驱动件的传动轴平行，且所述第三驱动件的传动轴、所述第四驱动件的传动轴均与所述转动臂垂直。

14、在可选的实施方式中，所述转动臂上设置有伸缩组件，所述伸缩组件用于驱动所述支护臂靠近或者远离所述设备本体。

15、第二方面，本发明提供一种锚杆支护掘进一体机的施工方法，用于前述实施方式任一项所述的锚杆支护掘进一体机，所述锚杆支护掘进一体机的施工方法包括:

16、s1、将锚杆支护掘进一体机通过行走机构行进到矿洞巷道断面处，将锚杆支护掘进一体机下方的支腿撑开；

17、s2、掘进机构的机械臂通过转动座与设备本体发生转动，并通过第一驱动件调整机械臂的位姿，通过第二驱动件带动破碎装置实现俯仰动作，进而实现破碎装置的掘进头在巷道断面上移动，并掘进巷道；

18、s3、在步骤s2进行的同时，通过第三驱动件带动转动臂转动到指定角度，通过第四驱动件带动支护臂转动到预设角度，进而使得支护臂的锚杆到达指定位姿，通过第五驱动件将锚杆顶出，使得锚杆与巷道抵接，完成支护；

19、s4、当这一断面的掘进完成后，通过第五驱动件将锚杆支护机构收回，并收回锚杆支护掘进一体机下方的支腿，将锚杆支护掘进一体机行进到下一个巷道断面处，重复s1-s4的步骤。

20、本发明实施例的有益效果包括，例如：

21、本发明的锚杆支护掘进一体机包括设备本体、掘进机构和锚杆支护机构。设备本体下方设置有行走机构，用于带动设备本体行走。掘进机构包括机械臂和破碎装置。机械臂安装在设备本体的一端。破碎装置与机械臂远离设备本体的一端铰接。锚杆支护机构设置在设备本体远离破碎装置的一端，并与设备本体转动连接。本发明通过在设备本体前后两端分别设置掘进机构和锚杆支护机构，可以实现掘进工序和支护工序同步独立施工，同时能很好的在狭小的空间内满足多空间多维度施工作业的要求，降低人力成本。

技术特征：

1.一种锚杆支护掘进一体机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的锚杆支护掘进一体机，其特征在于，所述机械臂包括转动座和掘进臂，所述转动座安装于所述设备本体且能与所述设备本体相对转动，所述掘进臂与所述转动座固定连接，以使所述转动座带动所述掘进臂相对所述设备本体转动。

3.根据权利要求2所述的锚杆支护掘进一体机，其特征在于，所述掘进臂包括连接部和臂架，所述连接部与所述转动座固定连接，所述臂架的一端与所述连接部铰接，所述臂架的另一端与所述破碎装置铰接，所述连接部和所述臂架之间连接有第一驱动件，所述第一驱动件用于驱动所述臂架相对所述连接部转动。

4.根据权利要求1所述的锚杆支护掘进一体机，其特征在于，所述机械臂和所述破碎装置之间连接有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述破碎装置相对所述机械臂转动。

5.根据权利要求4所述的锚杆支护掘进一体机，其特征在于，所述掘进机构还包括连杆组件，所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述机械臂铰接，所述第一连杆的另一端与所述第二驱动件铰接于第一铰接点，所述第二连杆的一端与所述第一连杆铰接于第一铰接点，所述第二连杆的另一端与所述破碎装置铰接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的锚杆支护掘进一体机，其特征在于，所述锚杆支护机构包括支护臂和转动架，所述转动架包括第三驱动件、转动臂和第四驱动件，所述第三驱动件安装于所述设备本体远离所述掘进机构的一端，所述转动臂的一端与所述第三驱动件传动连接，所述第三驱动件用于驱动所述转动臂相对所述设备本体转动，所述第四驱动件安装于所述转动臂远离所述第三驱动件的一端，所述第四驱动件与所述支护臂传动连接，所述第四驱动件用于驱动所述支护臂相对所述转动臂转动。

7.根据权利要求6所述的锚杆支护掘进一体机，其特征在于，所述支护臂包括第五驱动件、套筒和锚杆，所述套筒套设于所述锚杆外侧且与所述锚杆滑动连接，所述锚杆远离所述套筒的一端设有支撑头，所述第五驱动件用于驱动所述锚杆相对所述套筒滑动。

8.根据权利要求6所述的锚杆支护掘进一体机，其特征在于，所述第三驱动件的传动轴与所述第四驱动件的传动轴平行，且所述第三驱动件的传动轴、所述第四驱动件的传动轴均与所述转动臂垂直。

9.根据权利要求6所述的锚杆支护掘进一体机，其特征在于，所述转动臂上设置有伸缩组件，所述伸缩组件用于驱动所述支护臂靠近或者远离所述设备本体。

10.一种锚杆支护掘进一体机的施工方法，其特征在于，用于权利要求1-9任一项所述的锚杆支护掘进一体机，所述锚杆支护掘进一体机的施工方法包括:

技术总结本发明的实施例提供了一种锚杆支护掘进一体机及其施工方法，涉及掘进施工技术领域。本锚杆支护掘进一体机包括设备本体、掘进机构和锚杆支护机构。设备本体下方设置有行走机构，用于带动设备本体行走。掘进机构包括机械臂和破碎装置。机械臂安装在设备本体的一端。破碎装置与机械臂远离设备本体的一端铰接。锚杆支护机构设置在设备本体远离破碎装置的一端，并与设备本体转动连接。本发明通过在设备本体前后两端分别设置掘进机构和锚杆支护机构，可以实现掘进工序和支护工序同步独立施工，同时能很好的在狭小的空间内满足多空间多维度施工作业的要求，降低人力成本。技术研发人员：邱章令,曾繁武,冯影川,左金玉,肖波受保护的技术使用者：湖南蓝海智能装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10