一种三锤冲击破碎式岩巷掘锚机的岩巷快速掘进工艺

申请号 CN201710552854.4 申请日 2017-07-07 公开(公告)号 CN107191191A 公开(公告)日 2017-09-22
申请人 闫琳; 发明人 闫琳;
摘要 本 发明 涉及一种三锤 冲击 破碎 式岩巷掘锚机的岩巷快速掘进工艺,主要解决在普氏系数f≥10的岩巷掘进过程中存在的探放 水 效率低、破岩效率低、装运效率低、支护效率低、喷浆效率低和粉尘浓度高等问题;使用的设备有一部转载机和 履带 式可移动式皮带运输机、一部履带式湿式喷浆机和一台除尘 风 机;其特征在于:使用了一台集合探放水钻、集破岩、装岩、运岩、锚索支护于一体的三锤冲击破碎式岩巷掘锚机;其岩巷快速掘进工艺步骤:快速探放水作业、冲击破岩快速掘进作业、装、运岩作业、支护作业、喷浆作业和除尘作业。本发明井下岩巷掘进集成探、掘、装、运、支为一体,使机械化施工程度达99%,适应于各种大、中和小型矿井下的岩巷机械化作业及施工。
权利要求

1.一种三锤冲击破碎式岩巷掘锚机的岩巷快速掘进工艺,使用的设备有一部转载机和履带式可移动式皮带运输机(Ⅱ)、一部履带式湿式喷浆机(Ⅲ)和一台除尘机(Ⅳ);其特征在于:使用了一台集合探放钻、集破岩、装岩、运岩、锚索支护于一体的三锤冲击破碎式岩巷掘锚机(Ⅰ);其岩巷快速掘进工艺步骤:
1)、快速探放水作业
首先对要掘进的巷道进行加强钻孔附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板;
清理巷道,挖好排水沟;
探水钻孔位于巷道低洼处时,配备与探放水量相适应的排水设备;
在打钻地点或其附近安设专用电话,人员撤离通道畅通;
依据设计,确定主要探水孔位置时,由测量人员进行标定;
由三锤立体式冲击岩巷掘锚机中两台前锚钻部进行快速探放水作业,每120m进行一次探放水作业;
2)、冲击破岩快速掘进作业
将三锤立体式冲击岩巷掘锚机开至工作面迎头并在中心停靠,将冲击破碎式岩巷掘进机前部破碎锤降至巷道底板,使用三锤立体组合式破碎锤模进行破岩;通过破碎锤水平、上下倾斜、左右倾斜的动作完成对岩体的冲击破碎作业;
并利用推移油缸将破碎锤向前推动,使破碎锤冲击岩体并向前推移,推移步距为
600mm;
推移结束后收回推移油缸,将掘进机破碎锤向上抬升15°,并再次向前推进破岩,随后依次进行;
以此不断循环施工对巷道进行掘进;
3)、装、运岩作业
三锤立体式冲击岩巷掘锚机前部安所装的运输部分的耙爪式出岩铲板;破碎锤破岩时岩体所产生的岩粉及岩体自行垮落的碎矸石由铲板上的耙爪耙装至掘进机中部刮板运输机上,并运至掘进机后部的可移动皮带机上,通过履带式可移动皮带机运至工作面外;
装、出矸与巷道切削同步进行、平行作业;
4)、支护作业
使用三锤立体式冲击岩巷掘锚机的前、后锚钻部:
①钻臂360°旋转,能完成不同高度、角度锚杆及锚索的施工需求;
②前锚钻部与后锚钻部在施工过程中平行作业;
5)、喷浆作业
使用履带式湿式喷浆机,采用机械手代替人工进行喷浆作业;
6)、除尘作业
使用除尘风机的长压短抽的通风方式,抽出式风机把工作面的粉尘抽出工作面。

说明书全文

一种三锤冲击破碎式岩巷掘锚机的岩巷快速掘进工艺

技术领域

[0001] 本发明属于掘进工艺技术领域,特别涉及适用于普氏系数f≥10的岩巷,一种三锤冲击破碎式岩巷掘锚机的岩巷快速掘进工艺。

背景技术

[0002] 我国采技术与装备发展很快,而岩巷掘进技术和装备不尽如意。国内外煤矿巷道掘进施工工艺主要有钻爆法和综合机械化掘进法(综掘法)。
[0003] 钻爆法以其多年的成熟掘进技术也在快速发展之中,该方法仍然是硬岩巷道主要的掘进方式。除爆破之外,实施液压钻车打眼、机械化装载作业等,这些机械设备具有小功率、结构紧凑、灵活性强、适应能强、能耗低、成本低、凿岩速度快、作业环境好、噪声低、粉尘少等特点,仍然是岩巷钻爆法掘进的发展方向。
[0004] 虽然国内外着重于岩巷掘进机械化方面的研究,如在硬岩掘进方面依靠机械对高强度、高研磨性岩层的破岩掘进时,所要研究解决还是单位能耗大,动力消耗和掘进费用比钻爆法高10多倍,截齿损耗严重、机器笨重,机器可靠性和适应性较差等问题。但是到目前为止,长期以来,仍然一直没有使用岩巷掘进机解决硬岩施工更为有效的方法或手段。
[0005] 如中国专利号为:201020182005.8的岩巷掘进破装运喷一体化机,包括履带行走部分与皮带运输部分、耙岩破岩部分、液压与操作系统机体平台;该一体化机还有喷浆装置与基座;所述的推矸与耙岩铲板装在所述履带行走部分的前方,皮带运输机安装在铲板的后方与履带行走部的中间;所述的液压与操作系统装于履带行走部分的上方的机体平台上;所述的基座固定在机体平台的前中部,所述的耙岩破岩部分活动连接在基座上,而所述的喷浆装置装于破岩气锤的一侧。
[0006] 所述的耙岩破岩部分包括伸出臂、伸出臂油缸、动臂、动臂油缸、破岩锤装置;所述的动臂的中间与伸出臂用销轴铰接,动臂油缸装于动臂的上部与伸出臂之上;伸出臂油缸装于伸出臂下方与所述的基座之上,所述的破岩锤装置装于动臂的下端。
[0007] 虽然,岩巷掘进破装运喷一体化机实现大中小型煤矿岩巷掘进破岩耙岩、碎岩运输、湿式喷浆机械化,但是仍然存在以下的主要问题:
[0008] 1、现有冲击破碎岩巷掘机只有一个破碎锤,单点冲击破岩,破岩效果和作业效率较低,未能对于岩巷进行全方位立体模式工作;特别是在清底及修帮时,清底及修帮效果差,花费时间长,掘进工作效率较低。
[0009] 2、现有冲击破碎岩巷掘机还未能把岩巷探放、掘进、、装岩、运岩和钻孔锚杆锚索支护五大工序集合为一体组合装备。
[0010] 现有岩巷掘进施工中主要存在的问题:
[0011] ①破岩效率低:钻爆法破岩虽爆破效率高,但钻眼、装药等工序繁琐,准备时间长,综合效率低;切削式破岩应用压应力破岩,效率差,特别是岩石硬度f5以上效率极差,截齿消耗量大,机组振动大,设备损坏严重;盘式滚刀破岩比切削式破岩效率高,但刀盘磨损严重、设备损坏严重、粉尘大、作业环境差、掘进效率低;球形滚刀破岩单刀切岩量小、磨损严重、成本高、效率低。
[0012] ②装运效率低:现有岩巷掘进工艺,普遍存在着率偏小或偏大的问题,岩石不能及时有效装运,效率低下,影响掘进进尺。
[0013] ④支护效率低:现有的岩巷施工工艺,支护效率低下,普遍采用气钻或单体液压钻作业,支护速度慢,支护效率低。

发明内容

[0014] 本发明旨在克服现有岩巷掘进破装运喷一体化机的不足,通过采用三锤体冲击式破碎锤的破岩技术,使岩巷工作面的清底及修帮时间大大减少,快速高效的机械化作业,提供一种能够集破碎、装载及输送和支护为一体的三锤冲击破碎式岩巷掘锚机组及岩巷掘进工艺。
[0015] 为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
[0016] 1、一种三锤冲击破碎式岩巷掘锚机的岩巷快速掘进工艺,使用的设备有一部转载机和履带式可移动式皮带运输机(Ⅱ)、一部履带式湿式喷浆机(Ⅲ)和一台除尘机(Ⅳ);其特征在于:使用了一台集合探放钻、集破岩、装岩、运岩、锚索支护于一体的三锤冲击破碎式岩巷掘锚机(Ⅰ);其岩巷快速掘进工艺步骤:
[0017] 1)、快速探放水作业
[0018] 首先对要掘进的巷道进行加强钻孔附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板;
[0019] 清理巷道,挖好排水沟;
[0020] 探水钻孔位于巷道低洼处时,配备与探放水量相适应的排水设备;
[0021] 在打钻地点或其附近安设专用电话,人员撤离通道畅通;
[0022] 依据设计,确定主要探水孔位置时,由测量人员进行标定;
[0023] 由三锤立体式冲击岩巷掘锚机中两台前锚钻部进行快速探放水作业,每120m进行一次探放水作业;
[0024] 2)、冲击破岩快速掘进作业
[0025] 将三锤立体式冲击岩巷掘锚机开至工作面迎头并在中心停靠,将冲击破碎式岩巷掘进机前部破碎锤降至巷道底板,使用三锤立体组合式破碎锤模进行破岩;通过破碎锤水平、上下倾斜、左右倾斜的动作完成对岩体的冲击破碎作业;
[0026] 并利用推移油缸将破碎锤向前推动,使破碎锤冲击岩体并向前推移,推移步距为600mm;
[0027] 推移结束后收回推移油缸,将掘进机破碎锤向上抬升15°,并再次向前推进破岩,随后依次进行;
[0028] 以此不断循环施工对巷道进行掘进;
[0029] 3)、装、运岩作业
[0030] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机前部安所装的运输部分的耙爪式出岩铲板;破碎锤破岩时岩体所产生的岩粉及岩体自行垮落的碎矸石由铲板上的耙爪耙装至掘进机中部刮板运输机上,并运至掘进机后部的可移动皮带机上,通过履带式可移动皮带机运至工作面外;
[0031] 装、出矸与巷道切削同步进行、平行作业;
[0032] 4)、支护作业
[0033] 使用三锤立体式冲击岩巷掘锚机的前、后锚钻部:
[0034] ①钻臂360°旋转,能完成不同高度、角度锚杆及锚索的施工需求;
[0035] ②前锚钻部与后锚钻部在施工过程中平行作业;
[0036] 5)、喷浆作业
[0037] 使用履带式湿式喷浆机,采用机械手代替人工进行喷浆作业;
[0038] 6)、除尘作业
[0039] 使用除尘风机的长压短抽的通风方式,抽出式风机把工作面的粉尘抽出工作面。
[0040] 本发明与现有技术相比较,具有显著的有益效果是:
[0041] ①采用三锤冲击破碎式岩巷掘锚机的掘进工艺,对岩体进行破岩,取消了原始的放炮破岩工艺,简化了施工工序,避免了因放炮破岩所产生的不安全因素,提高了生产安全性。
[0042] ②提高了岩巷开拓工作面的机械化水平,使岩巷开拓工作面的机械化水平达到了99%,比炮掘机械化水平的30%提高了66个百分点。由于机械化程度提高,大幅度地降低了工人的劳动强度,改善了工人的作业环境。
[0043] ③极大地提高了岩巷的单进水平,是岩巷炮掘水平的3倍以上;
[0044] ④大幅度地提高了掘进工效,是岩巷炮掘工效的3倍左右;可以解决在普氏硬度大于10的岩层中掘进的难题。
[0045] 总之,本发明井下岩巷掘进集成探、掘、装、运、支为一体,使机械化施工程度达99%,适应于各种大、中和小型矿井下的岩巷机械化作业及施工。
4、附图说明
[0046] 图1是本发明采用的机械化岩巷作业线及其施工配套装备示意图。
[0047] 图2是本发明中使用的三锤冲击破碎式岩巷掘锚机。
[0048] 图3是本发明一种三锤冲击破碎式岩巷掘锚机的主视图。
[0049] 图4是本发明一种三锤冲击破碎式岩巷掘锚机的俯视图。
[0050] 图5是本发明的三锤体冲击破碎部结构主视图。
[0051] 图6是本发明的三锤体冲击破碎部的结构俯视图。
[0052] 图7是本发明的铲运部的结构主视图。
[0053] 图8是本发明的铲运部的结构侧视图。
[0054] 图9是本发明的前锚钻部的结构主视图。
[0055] 图10是本发明的前锚钻部的结构俯视图。
[0056] 图11是本发明的中锚钻部的结构主视图。
[0057] 图12是本发明的中锚钻部的结构俯视图。
[0058] 图13是对拱形巷道岩巷掘进施工截面图。
[0059] 图14是对矩形巷道岩巷掘进施工截面图。
[0060] 其中:三锤冲击破碎式岩巷掘锚机Ⅰ、转载机和履带式可移动式皮带运输机Ⅱ、履带式湿式喷浆机Ⅲ、喷浆机搅拌站Ⅳ。
[0061] 图中:前锚钻部1、中锚钻部2、操纵部3、冲击破碎部4、铲运部5、履带行走部6、液压系统7、电控系统8、后支撑9、后锚钻部10;机组本体11。
[0062] 冲击破碎部:破碎锤组401、伸缩油缸402、调整油缸403、外套筒404、升降臂405、支撑油缸406、回转座407及回转油缸408;
[0063] 铲运部:左侧挡板501、星轮502、铲板503、输送溜槽504、右侧挡板505、油缸506、液压达507;
[0064] 前锚钻部:前钻臂、下滑动油缸107、固定座110;其中:前钻臂:旋转马达101、操纵台102、伸缩油缸103、调高油缸104、滑动平台105、上滑动油缸106、推进器108、摆动油缸109;
[0065] 中钻锚部:推进器111、操纵台112、伸缩油缸113、旋转马达114、调高油缸115、水平回转油缸116。

具体实施方式

[0066] 图1和图2所示,本发明采用的机械化岩巷作业线及其施工配套装备,包括一台集合探放水钻、集破岩、装岩、运岩、锚索支护于一体的三锤冲击破碎式岩巷掘锚机Ⅰ、一部转载机和履带式可移动式皮带运输机Ⅱ、一部履带式湿式喷浆机Ⅲ和一台除尘风机Ⅳ等设备组成;
[0067] 图3和图4所示,三锤冲击破碎式岩巷掘锚机组,
[0068] 如图1和图2所示,为本发明三锤冲击破碎式岩巷掘锚机,把岩巷探放、掘进、装岩、运岩和钻孔锚杆锚索支护五大工序集合于一身,是一种岩巷综合化设备。
[0069] 如图3和图4所示,本发明三锤冲击破碎式岩巷掘锚机,包括前锚钻部1、中锚钻部2、操纵部3、冲击破碎部4、铲运部5、履带行走部6、液压系统7、电控系统8、后支撑9、后锚钻部10及机组本体11;所述的机组本体11装于履带行走部6上;所述的铲运部装在所述履带行走部分的前方,其中:所述的铲运部由铲板部与运输部连接组成,所述的运输部是刮板输送机,刮板输送机装在机组本体11的中间;所述的前锚钻部1、中锚钻部2及后锚钻部10分别装于机组本体11上面的前面、中部与后面;所述的液压系统7、电控系统8与操纵部3装于机组本体11上;所述的后支撑9装于机组平台本体下的尾部。
[0070] 本发明三锤冲击破碎式岩巷掘锚机组的主要部分
[0071] 1)冲击破碎部
[0072] 如图5和图6所示,本发明一种三锤立体式冲击岩巷掘锚机中的冲击破碎部4,由三个破碎锤组401、伸缩油缸402、调整油缸403、外套筒404、升降臂405、支撑油缸406、回转座407、回转油缸408等组成;
[0073] 所述的破碎锤组分别由三个独立钎杆与锤体夹板通过高强度螺栓相连接,可对作业断面平整破碎,破碎锤组两侧各装有一组半圆柱型导柱,破碎锤组通过和伸缩油缸402一起与外套筒404连接,并通过安装于二者之间的半圆柱型导柱、导套形成两组摩擦副来保证间隙大小,外套筒404通过破碎锤组401回转销与升降臂405形成销钉副连接;
[0074] 所述的调整油缸403分别安装与外套筒404、升降臂405两者之间,在调整油缸403的作用下可使破碎锤组402向上、下翻转,使得锤体破岩尤其是扫底破岩更灵活可靠。
[0075] 所述的升降臂405与回转座407通过回转座销形成销钉副连接;所述的支撑油缸406的一端装于回转座下部7,另一端与升降臂405底部相连;
[0076] 在支撑油缸406的作用下升降臂405可上、下翻转;在伸缩油缸402作用下带动破碎锤组可进行前后650mm的伸缩,并推动破碎锤组的钎杆前移,插入岩巷掘进工作面。
[0077] 所述的冲击破碎部整个通过回转座407及回转支撑固定于机组本体11上,所述的回转油缸408一端与回转座407连接,另一端与机组本体11连接;在所述的回转油缸408的作用下可向侧面旋转。
[0078] 所述的冲击破碎部的三个破碎锤组在伸缩油缸402、调整油缸403、支撑油缸406与回转油缸408的作用下完成整个断面的掘进作业。本发明实施方式的破碎锤组可破岩:最高5m,最宽5.2m,最大卧底量可达0.29m。
[0079] 2)铲运部
[0080] 所述的铲运部由铲板部与运输部连接组成,所述的运输部是现有的一种刮板输送机。
[0081] 如图7和图8所示,为本发明三锤立体式冲击岩巷掘锚机所使用的铲板部。所述的铲板部包括左侧挡板501、两个星轮502、铲板503、输送溜槽504、右侧挡板505、油缸506、两个液压马达507;所述的两个液压马达507、两个星轮502与现有技术一样,分别对称安装铲板503的上下,星轮502由液压马达507驱动。输送溜槽设置在铲板503后,并与运输部连接;所述的铲板503通过升降油缸连接在本体409前面;所述的左侧挡板501和右侧挡板505分别与铲板503通过销轴铰接;所述的油缸一端连接左侧挡板或右侧挡板,一端连接在铲板上。
左侧挡板501和右侧挡板505在油缸506的作用下可实现张合,使得铲板部的宽度可以在3.7~5.3m范围自由变化。
[0082] 本发明三锤立体式冲击岩巷掘锚机破岩时,铲板调整到最宽,起到收集铲板两侧浮土、岩块的作用;在机组退机时,铲板调整到最窄,以方便退机。铲板可通过升降油缸的伸缩来控制铲运部升降,以适应巷道底板起伏不平和巷道上下坡掘进作业。
[0083] 本铲运部主要针对传统铲运部铲板宽度不能调整,造成在退机时铲板容易与巷帮碰撞而研制。解决了退机费时费力的问题。
[0084] 3)钻锚一体化支护系统:
[0085] 本发明三锤立体式冲击岩巷掘锚机的钻锚一体化支护系统,根据巷道锚杆、锚索支护要求,分为几个不同区域来设计和布置的。钻锚一体化支护系统为左右对称布置,各前、中、后锚钻部的操控系统相互独立,互不影响,可交叉和互相协调配合支护作业,对巷道进行全方位、多功能、零空顶及时支护,解决支护速度慢、耦合度低和适应性差的问题。
[0086] 如图3和图4所示,本发明三锤立体式冲击岩巷掘锚机中的钻锚一体化支护系统,分为前、中、后三组锚钻部,为前锚钻部1、中锚钻部2与后锚钻部10,各2台,共6台;分别对称地安装在机组平台11上的前、中、后的位置。所述的前锚钻部1用于巷道顶板上靠巷道边处的锚杆、锚索孔的机械化施工作业,同时也用于巷帮离地面高1.5米以上的锚杆、锚索孔的施工作业;所述的中锚钻部2用于巷帮离地面高1.5米以上的锚杆、锚索孔的施工作业;所述的后锚钻部10用于巷帮离地面高1.5米以下的锚杆、锚索孔的施工作业。
[0087] 如图9和图10所示,前锚钻部。前锚钻部1包括前钻臂、下滑动油缸107、固定座110;所述的前钻臂都固定在滑动平台105上,滑动油缸107一端与滑动平台连接,另一端与固定座110连接,固定座110固定在机组上。其中:前钻臂由旋转马达101、操纵台102、伸缩油缸
103、调高油缸104、滑动平台105、上滑动油缸106、推进器108及摆动油缸109等组成(前锚钻部的前钻臂为现有技术,略述)。
[0088] 所述的滑动平台105依靠上滑动油缸106和下滑动油缸107的两级伸缩来实现较大的行程,在本发明三锤立体式冲击岩巷掘锚机组不移动的情况下,增加前锚钻部1支护范围。同时,可以保证该机组在掘进和行进过程中,前锚钻部1以低姿态和紧凑性通过巷道,增加机动性能。
[0089] 所述的前钻锚部通过摆动油缸109实现前钻臂的水平方向角度调整,通过调高油缸104实现前钻臂的高度位置调整,通过伸缩油缸103调整前钻臂与巷道帮的距离,通过旋转马达101实现绕油缸中心线360度旋转。从而实现对煤巷顶部与中等高度以上侧帮不同位置进行钻锚和探水作业。
[0090] 本发明三锤立体式冲击岩巷掘锚机行进和掘进作业时,前锚钻部1收于机身中部,避免干涉掘进作业。在支护作业时,由滑动油缸平台推移至机组前方,对顶部和侧帮进行及时钻孔和支护作业。
[0091] 如图11和图12所示,中锚钻部。中钻锚部包括推进器111、操纵台112、伸缩油缸113、旋转马达114、调高油缸115及水平回转油缸116。(中锚钻部的前钻臂为现有技术,略述)。
[0092] 中锚钻部可通过水平回转油缸116实现前上钻臂的水平方向角度调整,通过调高油缸115实现前上钻臂的高度位置调整,通过伸缩油缸113调整前上钻臂与巷道帮的距离,通过旋转马达114实现绕油缸中心线360度旋转。从而实现对煤巷顶部与中等高度以上侧帮不同位置进行钻锚和支护作业。(后锚钻部的前钻臂为现有技术,略述)。
[0093] 本发明适用与煤矿巷道的设计断面
[0094] 如图13所示,巷道可以设计为拱形巷道,也可设计为矩形巷道。设计为拱形断面时,巷道宽为5.5米,墙高3米,拱高为2.5米,巷道高为5.5米。
[0095] 如图14所示,巷道设计为矩形断面时,巷道宽为3.5-5.5米,高为3.5-5.5米。
[0096] 巷道均为锚杆锚索支护,支护排距为1.8米。
[0097] 本发明的岩巷快速掘进工艺
[0098] 本发明采用的机械化岩巷作业线及其施工配套装备,包括一台集合探放水钻、集破岩、装岩、运岩、锚索支护于一体的三锤冲击破碎式岩巷掘锚机组1、一部转载机和履带式可移动式皮带运输机2、一部履带式湿式喷浆机和一台除尘风机4等设备组成;其中各部设备的功能和作用为:
[0099] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机组中两台前锚钻部进行快速探放水作业,每120m进行一次探放水作业;
[0100] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机组中冲击破碎部进行掘进作业;
[0101] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机组中锚钻部和后锚钻部在工作面进行锚杆锚索支护作业;
[0102] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机组中铲运部、转载机和履带式可移动皮带运输机用于工作面向外运送岩石;
[0103] 湿式喷浆机滞后工作面迎头150m左右对巷道进行湿式喷浆封闭作业;
[0104] 除尘风机进行除尘作业。
[0105] 主要具体工艺流程包括:
[0106] 1、快速探放水作业
[0107] 探放水前的准备工作,首先对要掘进的巷道进行加强钻孔附近的巷道支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。清理巷道,挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,配备与探放水量相适应的排水设备。在打钻地点或其附近安设专用电话,人员撤离通道畅通。依据设计,确定主要探水孔位置时,由测量人员进行标定。
[0108] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机中两台前锚钻部进行快速探放水作业,每120m进行一次探放水作业;
[0109] 2、冲击破岩快速掘进作业
[0110] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机开至工作面迎头并在中心停靠,将冲击破碎式岩巷掘进机前部破碎锤降至巷道底板,并利用推移油缸将破碎锤向前推动,使破碎锤冲击岩体并向前推移,推移步距为600mm。推移结束后收回推移油缸,将掘进机破碎锤向上抬升15°角,并再次向前推进破岩,随后依次进行。以此不断循环施工对巷道进行掘进。
[0111] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机中冲击破碎部将工程机械的液压破碎锤引入至岩巷掘进机组的破碎装置中,采用冲击碎锤实现对岩层的快速、高效破岩。通过破碎锤实现水平、上下倾斜、左右倾斜等动作完成对岩体的冲击作业,以适应煤矿岩巷作业特征。
[0112] 使用三锤立体组合式破碎锤模进行破岩。
[0113] 3、装、运岩作业
[0114] 三锤立体式冲击岩巷掘锚机前部安所装的运输部分的耙爪式出岩铲板,该机中部由前到后安装有一部出岩的刮板运输机。破碎锤破岩时岩体所产生的岩粉及岩体自行垮落的碎矸石由铲板上的耙爪耙装至掘进机中部刮板运输机上,并运至掘进机后部的可移动皮带机上,通过履带式可移动皮带机运至工作面外。装、出矸与巷道切削同步进行、平行作业。
[0115] 4、支护作业
[0116] 使用三锤立体式冲击岩巷掘锚机的前、后锚钻部:
[0117] ①钻臂360°旋转,能完成不同高度、角度锚杆及锚索的施工需求;
[0118] ②前锚钻部与后锚钻部在施工过程中可以实现平行作业。
[0119] 通过多点施工,可大大缩短支护时间,支护效率得到全面提升。
[0120] 5、喷浆作业
[0121] 使用履带式湿式喷浆机,该湿式喷浆机具备上料、搅拌、送、机械手喷浆、可自行移动多等多功能,喷浆机和搅拌站都集成在履带底盘上,可随着巷道的延伸自行移动,提高了喷射机和搅拌站整体的机动性。采用机械手代替人工进行喷浆作业。机械手具有6个自由度,能够实现5m×5m巷道的喷浆作业。同时采用可移动的皮带机输送喷浆材料,有效降低了劳动强度,提高了上料、搅拌衔接效率,保证了湿式喷浆连续作业。实现效率高、粉尘少,喷浆质量好、回弹率低的快速喷浆作业。
[0122] 6、除尘作业
[0123] 该岩巷掘进工艺采用长压短抽的通风方式,抽出式风机把工作面的粉尘抽出工作面。
[0124] 本发明的施工效率
[0125] 在如图13所示巷道中掘进作业,巷道断面为拱形断面,巷道宽为5.5米,墙高3米,拱高为2.5米,巷道高为5.5米,普氏系数f≥8。
[0126] 探放水用时:每120米进行探放水作业一次,每次探放水需要4天半,则每米探放水时间为:40.5分钟/米。
[0127] 截割用时:每次截割5米,用时900分钟;则每米截割时间为:180分钟/米。
[0128] 支护用时:每5米进行打钻、锚杆支护作业一次,每次支护用时100分钟,则每米支护时间为:20分钟/米。
[0129] 掘进用时:截割用时+支护用时=180+20=200分钟/米。探放水为一次性长探,忽略不计。
[0130] 日进尺(四六制):3班×6小时×60分钟/200=5.4米/日。
[0131] 月进尺:5.4米/日×28日=151米/月。
[0132] 由于装、运岩石工艺与掘进工艺是平行作业,因此不计该道工序的时间。
[0133] 由于湿式喷浆工艺滞后于掘进工作面150米实施,不影响巷道整体掘进效率,因此不计该道工序的时间。
[0134] 本发明针对现有岩巷掘进工艺存在的突出问题,经过上述设计后,解决了现有岩巷掘进存在的破岩效率低,以及装运效率低、支护效率低、探放水效率低、喷浆效率低和粉尘浓度高等问题。
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