專利名稱：煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦巷道掘進的施工設備，尤其涉及炮掘巷道的裝矸及巷道支護工序的進行。
背景技術：
在采煤機械化技術日趨成熟，而掘進工序相對復雜、機械化程度仍然較低的客觀情況下，掘進工的勞動強度大、勞動效率低、收入水平低、危險系數(shù)高。最終，導致掘進用工緊張、效率低下，采煤快于掘進、接替緊張的被動局面。巷道掘進是一個多工序交替過程，主要由破巖、裝運和支護三大工序組成。目前，破巖方式一般分為人工挖掘、爆破、機械等；裝運主要是使用耙矸機、綜掘機和鏟車等配合礦車、梭車以及鏈板機(皮帶)等多設備混合排矸；支護主要分為臨時支護和永久支護，具體表現(xiàn)形式是架棚、錨桿及錨噴支護等。在巷道掘進施工中裝巖、運輸、排矸是掘進工作中勞動量最大，占循環(huán)時間最長(達35% 50%) 的工序。掘進裝巖運輸綜合排矸能力的優(yōu)化，對快速掘進有十分重要的意義?？萍佳该桶l(fā)展令各類新型巷道掘進設備、技術不斷涌現(xiàn)，并穩(wěn)步提升了掘進速度，然而現(xiàn)有的掘進設備適應能力差、性能欠缺、故障率高、維護費用高，且自動化應用程度有限，對煤礦巷道生產(chǎn)掘進速度形成了不良影響。要實現(xiàn)巷道的快速高效掘進，表現(xiàn)十分突出的就是掘進工作面的矸石堆積嚴重、排矸及驗炮工作不能及時進行；臨時支護較為笨重、繁瑣，固定困難、使用不方便，而且巷道凈高超過2. 2米后支護作業(yè)進行時人員須站在梯子或假平臺上施工較為困難。排矸與支護作業(yè)不能平行進行、大斷面巷道支護困難，嚴重制約著礦井采掘設備的更新與發(fā)展、嚴重制約著的安全高效礦井的建設。
發(fā)明內(nèi)容
為了有效解決上述生產(chǎn)過程中的問題，本發(fā)明提供一種能夠利用爆破能及時將矸石轉(zhuǎn)載，同時又能為支護作業(yè)提供平臺的一“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”。本發(fā)明是在充分分析煤礦掘進工作面鉆眼、微差、臺階爆破法以及井巷掘進爆破作業(yè)只有一個狹小的自由面，四面巖體的夾制性很強，一次性起爆藥量受到較大的限制，臺階自由面條件等因素的影響，利用微差爆破在碰撞破碎過程中，煤(巖)中的動能降低，導致拋距減小，形成相對集中的爆堆，而且爆堆剖面輪廓線具有Weibull分布函數(shù)曲線特征這一特點設計而成的?！懊旱V巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”采用散熱性能優(yōu)異的鋁青銅板、液壓油缸等加工而成，主要由行走部、支撐承載部、穩(wěn)固部、輔助裝載部、轉(zhuǎn)載限位部、前探支護部、液壓系統(tǒng)等部件組成。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦掘進巷道的快速裝矸、及時支護，最大限度的減少爆破輪廓的裸露時間，提高工作效率。本機全系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)提供動力，動力輸出穩(wěn)定可適用于相對復雜的地質(zhì)環(huán)境。本設備的研制成功，必將減少掘進用工、提高掘進效率，為掘進作業(yè)提供遠程操作平臺，具有較為突出的社會效益和經(jīng)濟效益。
圖I是“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”的總構(gòu)造示意圖
①、行走部，②、支撐承載部，③、穩(wěn)固部，④、輔助裝載部，⑤、轉(zhuǎn)載限位部，⑥、前探支護
部;
圖2是“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”的裝載、支護示意 圖3是“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”的轉(zhuǎn)運示意 圖4是“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”的卸載示意具體實施例方式在煤礦巷道掘進過程中使用鑿巖臺車或多部鉆具，嚴格按照臺階炮孔爆破圖表進行打眼，裝藥后將“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”開至迎頭并進行穩(wěn)固(必要時需對穩(wěn)固 單體進行必要的保護，如圖2)，然后展開轉(zhuǎn)載限位部、進行爆破作業(yè)，經(jīng)初步安全確認后上掩護梁收轉(zhuǎn)載限位部進行永久支護，然后收穩(wěn)固部進行轉(zhuǎn)運卸載工作(如圖3)，同時巷道掘進工作面進行打眼、準備下一循環(huán)。舉例煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”的加工設計可根據(jù)巷道斷面、坡度等客觀條件進行單獨定做，現(xiàn)以長3米、寬I. 5米規(guī)格校算其使用效果和設備適應能力(該規(guī)格設備運輸方便，可不解體進入大部分礦井的掘進工作面)。一、“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”自身的重量
^ is IH ft =3 XI. 5X0. 05=0. 225rn , m ig 1 ι =0. 225 X 8. 9 X 10 =2. 0025 X 10 kg, G 帛,同 |=19.6245KN
二、以常見的巖巷3. 0X3. O斷面計算巖體重量(每次循環(huán)進度O. 8米)
Vw =9. 621X0. 8=7. 697m3, mw=20. 397X 103kg, Gw=199. 886KN三、以常見的煤巷3. 8X2. 6斷面計算煤體重量(每次循環(huán)進度O. 9米)
Vffi=Il. 4X0. 9=10. 26m3，mffi=14. 364X 103kg，Gffi=140. 7672KN 四、體積及重量均取最大值校算
Vi^=Vffi=IO. 26m3，6^^+6^=19. 6245+199. 886=219. 5105KN ^ 220KNVft= (3+1 增長)X (I. 5+1. 5增寬)XO. 855=10. 26m3;
G 承載=G 最大 XK=M0X2=M0KN G 每根承載=8=440-8=55KN G3(i=55 + C0S30° =63. 5KN
說明I jet為輔助裝載部增長估值，I. 5 Jfs為轉(zhuǎn)載限位部增寬，O. 855為裝載高度均值，K為所取的安全系數(shù)；
五、“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”加工、使用等情況說明
1、主要采用鋁青銅板、液壓油缸、韌性皮帶等，轉(zhuǎn)載限位部由韌性皮帶加工；
2、選用支撐力在65KN以上的優(yōu)質(zhì)液壓油缸，每次爆破時使用穩(wěn)固部承載重量、嚴禁液壓油缸受力；
3、裝載高度控制在O.9m，轉(zhuǎn)運時嚴禁人員站在“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”周圍，確保安全；
4、根據(jù)以上計算及履帶機的爬坡情況，“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”可應用于坡度為±30°的巷道掘進；
5、“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”與綜掘機相比更加適用于硬巖、小斷面、坡度變化大、拐彎多等復雜條件下的巷道掘進施工；6、卸載場 應根據(jù)排矸條件及巷道情況現(xiàn)場選定，“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”須穩(wěn)固牢靠、人員站位安全，必要時輔助人工卸載。
權(quán)利要求
1.一種煤礦巷道掘進所使用的裝載、支護設備，包括行走部(1)，支撐部(2)，穩(wěn)固部(3)，輔助裝載部(4)，轉(zhuǎn)載限位部(5)，前探支護部(6)構(gòu)成，全構(gòu)件均由液壓系統(tǒng)供能。
全文摘要
“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”是一種煤礦炮掘巷道的施工設備，該設備重點優(yōu)化了裝矸及支護工藝的實施。在巷道掘進施工中裝巖、運輸、排矸是掘進工作中占循環(huán)時間最長的工序。要實現(xiàn)巷道的快速高效掘進，表現(xiàn)十分突出的就是掘進工作面的矸石堆積、排矸不及、臨時支護固定困難等。為有效解決上述問題，本發(fā)明提供一種能夠利用爆破能及時將矸石轉(zhuǎn)載，同時又能為支護作業(yè)提供平臺的——“煤礦巷道矸石轉(zhuǎn)載、支護一體機”。該發(fā)明是在充分分析煤礦掘進爆破作業(yè)特點設計而成的。該設備采用散熱性能優(yōu)異的鋁青銅板、液壓油缸等組合加工而成。本機全系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)提供動力，動力輸出穩(wěn)定可適用于相對復雜的地質(zhì)環(huán)境。
文檔編號E21D23/04GK102797496SQ20121028304
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者張振營 申請人:張振營