一种煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置，包括底架(1)、工作部件(2)、上架(3)和装置定位部件(4)；上架固定安装在底架上；工作部件安装在底架上，包括本体(21)、前后导向槽(22)、前后定位卡兰(23)、左右导向槽(24)、左右定位卡兰(25)、钻机安装架(26)和钻机(27)；装置定位部件包括顶部定位支撑液压缸(41)、底部定位支撑液压缸(42)和控制阀组及泵站(43)，控制阀组及泵站分别与顶部定位支撑液压缸和底部定位支撑液压缸连接。本底板锚杆钻孔装置结构简单，能够在钻孔过程中提供反向支持力的前提下实现快速对巷道底板进行钻孔，进而整体提高锚杆安装速度，适应于快速成巷的要求。
【专利说明】
一种煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种钻孔装置，具体是一种适用于煤矿井下对巷道底板进行钻孔锚杆支护的煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置，属于井下支护装备技术领域。【背景技术】
[0002]由于巷道周围不同深度岩体的自身特性及所处应力环境的不同，受地质周期运动、地下水压等因素影响，围岩容易产生不协调变形，特别是针对煤矿井下开采，巷道顶、底板和两帮围岩会产生变形并向巷道内移动，其中巷道底板或采空区底板向上隆起的现象即称之为底鼓，底鼓是井巷中常发生的一种动力现象，它与围岩的性质、采动影响、开采深度及地质构造等直接相关，国内矿井某些巷道底鼓量甚至占到巷道顶、底板移近量的70 %以上，特别针对开采深度较大的、具有应力高、温度高、地下水水压高、扰动强度高、冲击危险高、蠕变明显、变形大等特点的深部采场、高应力软岩巷道和硐室，底鼓使巷道变形、断面变小，严重影响着矿井通风、运输和人员行走等各个环节，制约矿井安全及高产高效生产。
[0003]煤矿井下防止底鼓现象的发生不仅要补强巷道支护、加固两帮，而且要根据具体的围岩地质条件采取措施将底鼓量减少到允许范围，通常采用加固法、卸压法、联合法和加固巷道帮、角等方法减少底鼓现象，其中加固法是通过提高底板围岩强度或提高对底板围岩的支护力来达到控制底鼓的目的，是一种最常用的底鼓控制方法。
[0004]提高底板围岩的强度，主要有底板注浆、底板锚杆支护等，在对底板采用锚杆支护操作时需先对底板进行钻孔，传统方法在钻孔过程中需在钻杆上方用木柱或反向气腿支撑在巷道顶板上，以提供反向支持力，但由于为了保证巷道底板在安设锚杆前不破坏，必须在距掘进工作面一定距离内安设锚杆，这个距离的大小与底板岩石的性质有关，一般应不大于10米，同时为了保证巷道掘进速度不受影响，通常锚杆安装的速度要快，而这种传统的钻孔方法操作不仅复杂、人力物力消耗大，而且钻孔及安装锚杆的速度较慢、效率低，不适应于快速成巷的要求。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供一种煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置，结构简单，能够在钻孔过程中提供反向支持力的前提下实现快速对巷道底板进行钻孔操作，进而整体提高锚杆安装速度，适应于快速成巷的要求。
[0006]为实现上述目的，本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置包括底架、工作部件、上架和装置定位部件；
[0007]所述的上架固定安装在底架上，底架底端设有至少包括一组同轴方向设置的主动轮的滚轮，主动轮上设有驱动液压马达；
[0008]所述的工作部件安装在底架上，包括本体、前后导向槽、前后定位卡兰、左右导向槽、左右定位卡兰、钻机安装架和钻机;本体通过柱形滑靴架设在前后方向设置在底架内侧面上的前后导向槽上；前后定位卡兰与本体连接并配合设置在前后导向槽上;钻机安装架通过柱形滑靴架设在左右方向设置在本体内侧面上的左右导向槽上；左右定位卡兰与钻机安装架连接并配合设置在左右导向槽上;所述的钻机竖直设置安装在钻机安装架上；
[0009]所述的装置定位部件包括顶部定位支撑液压缸、底部定位支撑液压缸和控制阀组及栗站;顶部定位支撑液压缸设置为两件，两件顶部定位支撑液压缸活塞端向上设置、缸体左右对称竖直固定安装在上架前后方向的中间位置上，其活塞端端部设有支撑顶座;底部定位支撑液压缸设置为两件，两件底部定位支撑液压缸活塞端向下设置、缸体左右对称竖直固定安装在底架前后方向的中间位置上，其活塞端端部设有支撑底座;控制阀组及栗站安装在底架或上架上，控制阀组及栗站的输出端分别通过液压管路与顶部定位支撑液压缸、底部定位支撑液压缸和驱动液压马达连接。
[0010]作为本发明的进一步改进方案，所述的本体通过角度调节定位机构与前后定位卡兰连接。
[0011]作为本发明的进一步改进方案，所述的钻机安装架通过角度调节定位机构与左右定位卡兰连接。
[0012]作为本发明的进一步改进方案，所述的底架和上架均是框架结构。
[0013]作为本发明的进一步改进方案，所述的底架和/或上架的框架结构两侧面上设有交叉设置的支撑加强筋。
[0014]与现有技术相比，本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置由于设有安装在底架上的上架，顶部定位支撑液压缸和控制阀组及栗站安装在上架上，且底部定位支撑液压缸安装在底架上，因此通过操作控制阀组及栗站使顶部定位支撑液压缸和底部定位支撑液压缸分别伸出，顶部定位支撑液压缸的支撑顶座顶靠在顶板上、底部定位支撑液压缸的支撑底座顶靠在底板上使底架在巷道顶板与底板之间形成稳定的刚性支撑，钻孔期间钻机的钻杆钻入底板产生的反作用力通过钻机安装架、本体作用于底架，底架将作用力通过顶部定位支撑液压缸和底部定位支撑液压缸直接作用于巷道顶板和底板，因此不需要在钻机的钻杆上方用木柱或反向气腿支撑在巷道顶板上以提供反向支持力；由于工作部件设有前后导向槽、前后定位卡兰、左右导向槽、左右定位卡兰，因此将本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置定位好后可以实现定点一个位置即可完成多排或多列孔的操作，即可以实现钻机在前后导向槽和左右导向槽行程范围内的所有整行和整列的钻孔位置进行定位钻孔;本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置结构简单、易于操作控制，完成钻孔后即可进行锚杆安装，钻孔及安装锚杆的速度较快、安装效率高，适应于快速成巷的要求，特别适用于对巷道底鼓治理时采用底板锚杆支护的快速安装锚杆。【附图说明】
[0015]图1是本发明的三维结构示意图。
[0016]图中:1、底架，11、主动轮，12、驱动液压马达，2、工作部件，21、本体，22、前后导向槽，23、前后定位卡兰，24、左右导向槽，25、左右定位卡兰，26、钻机安装架，27、钻机，3、上架，4、装置定位部件，41、顶部定位支撑液压缸，42、底部定位支撑液压缸，43、控制阀组及栗站。【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0018]如图1所示，本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置包括底架1、工作部件2、上架3和装置定位部件4。
[0019]所述的上架3固定安装在底架1上，底架1底端设有至少包括一组同轴方向设置的主动轮11的滚轮，主动轮11上设有驱动液压马达12。
[0020]所述的工作部件2安装在底架1上，包括本体21、前后导向槽22、前后定位卡兰23、 左右导向槽24、左右定位卡兰25、钻机安装架26和钻机27;本体21通过柱形滑靴架设在前后方向设置在底架1内侧面上的前后导向槽22上;前后定位卡兰23与本体21连接并配合设置在前后导向槽22上，本体21可以通过前后导向槽22和前后定位卡兰23在底架1上前后方向移动和定位;钻机安装架26通过柱形滑靴架设在左右方向设置在本体21内侧面上的左右导向槽24上；左右定位卡兰25与钻机安装架26连接并配合设置在左右导向槽24上，钻机安装架26可以通过左右导向槽24和左右定位卡兰25在本体21上左右方向移动和定位;钻机27竖直设置安装在钻机安装架26上。[〇〇21] 所述的装置定位部件4包括顶部定位支撑液压缸41、底部定位支撑液压缸42和控制阀组及栗站43;顶部定位支撑液压缸41设置为两件，两件顶部定位支撑液压缸41活塞端向上设置、缸体左右对称竖直固定安装在上架3前后方向的中间位置上，其活塞端端部设有支撑顶座;底部定位支撑液压缸42设置为两件，两件底部定位支撑液压缸42活塞端向下设置、缸体左右对称竖直固定安装在底架1前后方向的中间位置上，其活塞端端部设有支撑底座;控制阀组及栗站43安装在底架1或上架3上，控制阀组及栗站43的输出端分别通过液压管路与顶部定位支撑液压缸41、底部定位支撑液压缸42和驱动液压马达12连接。[〇〇22] 通过控制阀组及栗站43控制驱动液压马达12动作将本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置停置在需进行底板钻孔的巷道底板上后操作控制阀组及栗站43使顶部定位支撑液压缸41和底部定位支撑液压缸42分别伸出，顶部定位支撑液压缸41的支撑顶座顶靠在顶板上、底部定位支撑液压缸42的支撑底座顶靠在底板上使底架1在巷道顶板与底板之间形成刚性支撑，然后松开前后定位卡兰23和左右定位卡兰25,移动本体21至前后方向上需钻孔的位置后锁紧前后定位卡兰23,然后移动钻机安装架26至左右方向上需钻孔的位置后锁紧左右定位卡兰25,钻机27即正对钻孔位置，启动钻机27进行钻孔即可，钻孔期间钻机27的钻杆钻入底板产生的反作用力通过钻机安装架26、本体21作用于底架1，底架1将作用力通过顶部定位支撑液压缸41和底部定位支撑液压缸42直接作用于巷道顶板和底板;钻好第一个孔后可直接松开前后定位卡兰23或左右定位卡兰25进行前后方向或左右方向上的钻孔位置调整实现一排或一列的钻孔操作。
[0023]为了实现本设备能够对前后方向上非完全水平的巷道底板进行垂直钻孔，进而增大本设备的适用性，作为本发明的进一步改进方案，所述的本体21通过角度调节定位机构与前后定位卡兰23连接，通过调节角度调节定位机构使钻机27的钻杆垂直于在前后方向上的非完全水平的巷道底板并锁定，即可实现垂直钻孔。
[0024]为了实现本设备能够对左右方向上非完全水平的巷道底板进行垂直钻孔，进而增大本设备的适用性，作为本发明的进一步改进方案，所述的钻机安装架26通过角度调节定位机构与左右定位卡兰25连接，通过调节角度调节定位机构使钻机27的钻杆垂直于在左右方向上的非完全水平的巷道底板并锁定，即可实现垂直钻孔。
[0025]为了减轻整个装置的整体重量以便于移动，作为本发明的进一步改进方案，所述的底架1和上架3均是框架结构。
[0026]为了增加本设备的整体支撑强度，作为本发明的进一步改进方案，所述的底架1 和/或上架3的框架结构两侧面上设有交叉设置的支撑加强筋。
[0027]本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置由于设有安装在底架1上的上架3,顶部定位支撑液压缸41和控制阀组及栗站43安装在上架3上，且底部定位支撑液压缸42安装在底架1 上，因此通过操作控制阀组及栗站43使顶部定位支撑液压缸41和底部定位支撑液压缸42分别伸出，顶部定位支撑液压缸41的支撑顶座顶靠在顶板上、底部定位支撑液压缸42的支撑底座顶靠在底板上使底架1在巷道顶板与底板之间形成稳定的刚性支撑，钻孔期间钻机27 的钻杆钻入底板产生的反作用力通过钻机安装架26、本体21作用于底架1，底架1将作用力通过顶部定位支撑液压缸41和底部定位支撑液压缸42直接作用于巷道顶板和底板，因此不需要在钻机27的钻杆上方用木柱或反向气腿支撑在巷道顶板上以提供反向支持力；由于工作部件2设有前后导向槽22、前后定位卡兰23、左右导向槽24、左右定位卡兰25,因此将本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置定位好后可以实现定点一个位置即可完成多排或多列孔的操作，即可以实现钻机27在前后导向槽22和左右导向槽24行程范围内的所有整行和整列的钻孔位置进行定位钻孔;本煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置结构简单、易于操作控制， 完成钻孔后即可进行锚杆安装，钻孔及安装锚杆的速度较快、安装效率高，适应于快速成巷的要求，特别适用于对巷道底鼓治理时采用底板锚杆支护的快速安装锚杆。
【主权项】
1.一种煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置，包括钻机(27)，其特征在于，还包括底架 (1)、工作部件(2)、上架(3)和装置定位部件(4);所述的上架(3)固定安装在底架(1)上，底架(1)底端设有至少包括一组同轴方向设置 的主动轮(11)的滚轮，主动轮(11)上设有驱动液压马达(12);所述的工作部件(2)安装在底架(1)上，包括本体(21)、前后导向槽(22)、前后定位卡兰 (23)、左右导向槽(24)、左右定位卡兰(25)、钻机安装架(26)和钻机(27);本体(21)通过柱 形滑靴架设在前后方向设置在底架(1)内侧面上的前后导向槽(22)上；前后定位卡兰(23) 与本体(21)连接并配合设置在前后导向槽(22)上;钻机安装架(26)通过柱形滑靴架设在左 右方向设置在本体(21)内侧面上的左右导向槽(24)上；左右定位卡兰(25)与钻机安装架 (26)连接并配合设置在左右导向槽(24)上;所述的钻机(27)竖直设置安装在钻机安装架 (26)上；所述的装置定位部件(4)包括顶部定位支撑液压缸(41)、底部定位支撑液压缸(42)和 控制阀组及栗站(43);顶部定位支撑液压缸(41)设置为两件，两件顶部定位支撑液压缸(41)活塞端向上设置、缸体左右对称竖直固定安装在上架(3)前后方向的中间位置上，其活 塞端端部设有支撑顶座;底部定位支撑液压缸(42)设置为两件，两件底部定位支撑液压缸(42)活塞端向下设置、缸体左右对称竖直固定安装在底架(1)前后方向的中间位置上，其活 塞端端部设有支撑底座;控制阀组及栗站(43)安装在底架(1)或上架(3)上，控制阀组及栗 站(43)的输出端分别通过液压管路与顶部定位支撑液压缸(41)、底部定位支撑液压缸(42) 和驱动液压马达(12)连接。2.根据权利要求1所述的煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置，其特征在于，所述的本体 (21)通过角度调节定位机构与前后定位卡兰(23)连接。3.根据权利要求1或2所述的煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置，其特征在于，所述的 钻机安装架(26)通过角度调节定位机构与左右定位卡兰(25)连接。4.根据权利要求3所述的煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置，其特征在于，所述的底架 (1)和上架(3)均是框架结构。5.根据权利要求4所述的煤矿自移动巷道底板锚杆钻孔装置，其特征在于，所述的底架 (1)和/或上架(3)的框架结构两侧面上设有交叉设置的支撑加强筋。
【文档编号】E21B15/04GK106089065SQ201610580016
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610580016.3, CN 106089065 A, CN 106089065A, CN 201610580016, CN-A-106089065, CN106089065 A, CN106089065A, CN201610580016, CN201610580016.3
【发明人】徐月明
【申请人】宿迁淮海科技服务有限公司