一種巷道連續開挖設備及工藝的制作方法
【專利摘要】一種巷道連續開挖設備及工藝，包括懸臂式掘進機、皮帶運輸機、連續裝車裝置和礦車組成的智能化作業流水線。使用懸臂式掘進機的截割機構進行破巖施工，將切削落下的矸石進行裝載并不斷向外運輸，最后落在皮帶運輸機上，再從皮帶運輸機尾端落下經連續裝車裝置分矸后直接落入礦車內。當一列礦車全部裝滿后，牽引該列礦車至運矸大巷，將該列礦車運至地面卸載矸石；同時位于空載礦車軌道的一列空礦車沿分道岔軌道被牽引至載矸礦車軌道，開始新一輪裝車及出矸；卸載矸石后的礦車被牽引至空載礦車軌道上備用。本發明能有效提高巷道機械化施工水平，精簡施工工序，提高開挖效率，降低工人勞動強度，改善作業環境，提高操作安全性，真正實現巷道連續開挖。
【專利說明】一種巷道連續開挖設備及工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種煤礦井下巷道開挖設備及工藝，特別涉及一種井下半煤巖巷、巖巷綜合機械化連續開挖設備及工藝。
【背景技術】
[0002]目前，國內煤礦井下巷道開挖主要有掘進機掘進和鉆爆法兩種方法，其中鉆爆法掘進占90%以上。而鉆爆法具有掘進斷面小、施工速度慢、巷道質量差、機械化程度低、工人勞動強度大、安全可靠性低、作業環境差等缺點，因此，許多業內科技人員不斷為提高巷道掘進機技術水平，為改進巷道施工工藝而努力。巷道掘進效率的提高，不僅依賴于巖石掘進機的破巖能力，還與成套設備及工藝的運輸能力密切相關。許多礦井必須采用礦車進行矸石運輸，而礦車運輸屬于間歇性工作，運輸能力及效率差，因此大多數煤礦采用矸石倉進行運輸緩沖，但同時增加了運輸工序，影響了出矸速度，降低了巷道開挖效率。
【發明內容】
[0003]要解決的技術問題:針對現有技術的不足，本發明提出解決一種巷道連續開挖設備及工藝以解決現有技術中的巷道開挖效率不高的技術問題。
[0004]技術方案:為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
[0005]一種巷道連續開挖設備，包括懸臂式掘進機、皮帶運輸機、連續裝車裝置和礦車，所述懸臂式掘進機包括截割機構、裝載機構、運輸機構和履帶行走機構；所述皮帶運輸機為履帶式可移動皮帶運輸機且設置在懸臂式掘進機的尾部；所述礦車設置在皮帶運輸機上皮帶的下方，所述礦車上設有牽引電機，礦車下方設有礦車軌道，所述礦車軌道包括載矸礦車軌道、空載礦車軌道和分道岔軌道，所述分道岔軌道連接載矸礦車軌道和空載礦車軌道，所述載矸礦車軌道延伸進入運矸大巷中并沿運矸大巷鋪設，所述空載礦車軌道延伸進入設備運輸巷中并沿設備運輸巷鋪設；所述連續裝車裝置設置在皮帶運輸機的尾部且架設在礦車與皮帶運輸機的皮帶之間。
[0006]一種巷道連續開挖工藝，包括下列工序:
[0007](I)破巖:使用懸臂式掘進機的截割機構進行破巖施工，一方面懸臂式掘進機的履帶行走機構前進帶動截割機構完成巷道的鉆進切削，同時截割機構上下左右擺動完成巷道的擺動切削，鉆進切削及擺動切削交替進行，矸石落下，完成巷道的破巖工序；
[0008](2)裝矸:在懸臂式掘進機履帶行走機構的驅動下，裝載機構連續對切削落下的矸石進行裝載，矸石不斷被裝進運輸機構內，完成裝矸工序；
[0009](3)運矸:懸臂式掘進機運輸機構將矸石不斷向外運輸，最后落在皮帶運輸機上，皮帶運輸機載著矸石繼續向前運輸，完成運矸工序；
[0010]( 4 )裝車:從皮帶運輸機尾端落下的矸石，經過連續裝車裝置分矸后直接落入礦車內；
[0011](5)出矸:當一列礦車全部裝滿后，由牽引電機車牽引該列礦車至運矸大巷，將該列礦車運至地面卸載矸石；與此同時，位于空載礦車軌道的一列空礦車沿分道岔軌道被牽引至載矸礦車軌道，開始新一輪裝車及出矸；卸載矸石后的一列空礦車從設備運輸巷運輸，沿空載礦車軌道運送并停留存儲在分道岔軌道與空在礦車軌道的銜接處以備用。
[0012]有益效果:本發明的巷道連續開挖設備及工藝，將破巖之后的裝矸、運矸、裝車和出矸等一系列工序形成一個連續且循環的作業模式，能有效提高巷道機械化施工水平，精簡施工工序，提高開挖效率，降低工人勞動強度，改善作業環境，提高操作安全性，真正實現巷道連續開挖。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的巷道連續開挖設備；
[0014]圖2是本發明的連續裝車裝置結構圖；
[0015]圖3是本發明的礦車軌道布置圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0017]如圖1和圖2所示，一種巷道連續開挖設備，包括懸臂式掘進機1、皮帶運輸機2、連續裝車裝置3和礦車4組成的一套智能化作業線。所述懸臂式掘進機I包括截割機構1-1、裝載機構1-2、運輸機構1-3、履帶行走機構1-4、主機架1-5和電液系統1_6，將截割機構1-1對準巷道迎頭；所述皮帶運輸機2為履帶式可移動皮帶運輸機且設置在懸臂式掘進機I的尾部；所述礦車4設置在皮帶運輸機2上皮帶的下方，所述礦車4上設有牽引電機，礦車4下方設有礦車軌道，所述礦車軌道包括載矸礦車軌道5-2、空載礦車軌道5-1和分道岔軌道5-3，所述分道岔軌道5-3連接載矸礦車軌道5-2和空載礦車軌道5-1，所述載矸礦車軌道5-2延伸進入運矸大巷5-4中并沿運矸大巷5-4鋪設，所述空載礦車軌道5-1延伸進入設備運輸巷5-5中并沿設備運輸巷5-5鋪設；所述連續裝車裝置3設置在皮帶運輸機2的尾部且架設在礦車4與皮帶運輸機的皮帶之間，該連續裝車裝置3上設有分矸機構3-1、M型卡爪3-2、行走輪3-3、軌道3-4、卡爪氣缸3_5、撤退氣缸3_6、拉繩3_7和支架3_8，該連續裝車裝置3的具體結構、安裝及使用方法詳見專利申請201310199436.3。使用過程中在礦車軌道上設置多列礦車4，在工作面巷5-6內，當前的一列礦車4被牽引至載矸礦車軌道5-2上并對準連續裝車裝置3，一旦有矸石從皮帶上落下在連續裝車裝置3的作用下，最終落入該列礦車4內，該列礦車4實現連續裝車作業，直到該列礦車4全部裝滿后會從空載礦車軌道5-1上經分道岔軌道5-3再發一列空礦車4至載矸礦車軌道5-2上，實現連續作業，相應地原先裝滿的礦車4在卸貨后會重新回到空載礦車軌道5-1上，依次循環。
[0018]使用本發明裝置進行連續開挖的工藝主要包括下列5道工序:
[0019](I)破巖:使用懸臂式掘進機I的截割機構1-1進行破巖施工，履帶行走機構1-4前進帶動截割機構1-1完成巷道的鉆進切削，截割機構1-1上下左右擺動完成巷道的擺動切削，鉆進及擺動切削交替進行，完成巷道的破巖工序；
[0020](2)裝矸:在懸臂式掘進機I履帶行走機構1-4的驅動下，裝載機構1-2的鏟板和星輪連續對切削落下的矸石進行裝載，矸石不斷被裝進運輸機構1-3的刮板輸送機上，完成裝矸工序；[0021](3)運矸:懸臂式掘進機I運輸機構1-3的刮板輸送機將矸石不斷向外運輸，最后落在皮帶運輸機2上，皮帶運輸機2載著矸石繼續向前運輸；
[0022](4)裝車:從皮帶運輸機2尾端落下的矸石，經過連續裝車裝置3的分矸作用，直接落入礦車4內，避免了矸石灑落到礦車4間隙，實現了連續自動化裝車；
[0023](5)出矸:當一列礦車全部裝滿后，由電機車牽引運至運矸大巷5-4，由提升機運至地面,完成出矸工序。
[0024]如圖3所示，一輪出矸工序完成后，可通過下列方式實現礦車4的循環供應，圖中虛線表示空礦車的運動軌跡，圖中點劃線表示滿載礦車的運動軌跡，即:滿載礦車4沿載矸礦車軌道5-2運至運矸大巷5-4后，存貯在空載礦車軌道5-1的一列空礦車4，及時沿分道岔軌道5-3被牽引至載矸礦車軌道5-2上，開始新一輪裝車及出矸；相應地，滿載礦車4沿運矸大巷5-4前進并最終被吊至地面卸貨，卸載后的礦車4沿設備運輸巷5-5前進運送回空載礦車軌道5-1，并停留在分叉道軌道5-3與空載礦車軌道5-1的銜接處，以備后續循環使用。
[0025]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種巷道連續開挖設備，其特征在于:包括懸臂式掘進機(I)、皮帶運輸機(2)、連續裝車裝置(3)和礦車(4)，所述懸臂式掘進機(I)包括截割機構(1-1 )、裝載機構(1-2)、運輸機構(1-3)和履帶行走機構(1-4);所述皮帶運輸機(2)為履帶式可移動皮帶運輸機且設置在懸臂式掘進機(I)的尾部；所述礦車(4 )設置在皮帶運輸機(2 )上皮帶的下方，所述礦車(4)上設有牽引電機，礦車(4)下方設有礦車軌道，所述礦車軌道包括載矸礦車軌道(5-2)、空載礦車軌道(5-1)和分道岔軌道(5-3)，所述分道岔軌道(5-3)連接載矸礦車軌道(5-2)和空載礦車軌道(5-1)，所述載矸礦車軌道(5-2 )延伸進入運矸大巷(5-4 )中并沿運矸大巷(5-4)鋪設，所述空載礦車軌道(5-1)延伸進入設備運輸巷(5-5)中并沿設備運輸巷(5-5)鋪設；所述連續裝車裝置(3 )設置在皮帶運輸機(2 )的尾部且架設在礦車(4 )與皮帶運輸機的皮帶之間。
2.—種巷道連續開挖工藝，其特征在于:包括下列工序: (1)破巖:使用懸臂式掘進機(I)的截割機構(1-1)進行破巖施工，一方面懸臂式掘進機(I)的履帶行走機構(1-4)前進帶動截割機構(1-1)完成巷道的鉆進切削，同時截割機構(1-1)上下左右擺動完成巷道的擺動切削，鉆進切削及擺動切削交替進行，矸石落下，完成巷道的破巖工序； (2)裝矸:在懸臂式掘進機(I)履帶行走機構(1-4)的驅動下，裝載機構(1-2)連續對切削落下的矸石進行裝載，矸石不斷被裝進運輸機構(1-3)內，完成裝矸工序； (3)運矸:懸臂式掘進機(I)運輸機構(1-3)將矸石不斷向外運輸，最后落在皮帶運輸機(2)上，皮帶運輸機(2)載著矸石繼續向前運輸，完成運矸工序； (4)裝車:從皮帶運輸機(2)尾端落下的矸石，經過連續裝車裝置(3)分矸后直接落入礦車(4)內； (5)出矸:當一列礦車(4)全部裝滿后，由牽引電機車牽引該列礦車(4)至運矸大巷(5-4)，將該列礦車(4)運至地面卸載矸石；與此同時，位于空載礦車軌道的一列空礦車(4)沿分道岔軌道被牽引至載矸礦車軌道，開始新一輪裝車及出矸；卸載矸石后的一列空礦車(4)從設備運輸巷(5-5)運輸，沿空載礦車軌道(5-1)運送并停留存儲在分道岔軌道(5-3)與空在礦車軌道(5-1)的銜接處以備用。
【文檔編號】E21D9/10GK103821530SQ201410055921
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月19日 優先權日:2014年2月19日
【發明者】杜長龍, 劉增輝, 劉送永, 崔新霞, 劉曉輝, 楊道龍, 常歡歡 申請人:中國礦業大學