本发明涉及四臂液压钻车与破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺，主要特点是采用四臂液压钻车进行打炮眼、支护眼与锚杆锚索支护，及采用集破岩、装岩、运岩、喷浆于一体的岩巷破装运喷一体化机相配合进行岩巷作业；包括打眼、装药、放炮、临时支护、支护和喷浆等具体步骤，在该岩巷掘进工艺中四臂液压钻车与岩巷破装运喷一体化机交替进入岩巷掘进面区域进行施工作业。它采用了先进的技术装备，是对现有岩巷掘进工艺技术的改进，全面实现了岩巷施工的综合机械化作业，具有能够提高岩巷掘进进尺水平，降低工人劳动强度，减人提效，改善现场作业环境，减少职业病的发生，可有效保证安全生产等突出优点。
1.一种四臂液压钻车与岩巷破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺，其特征是采用四臂液压钻车进行打炮眼、支护眼与锚杆锚索支护，及采用集破岩、装岩、运岩、喷浆于一体的岩巷破装运喷一体化机相配合进行岩巷作业；其中：四臂液压钻车与岩巷破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺中所使用的四臂液压钻车，是一种可移动双平台分区式四臂顶帮锚杆锚索施工钻车，包括履带行走部分(11)、机体平台(12)、升降平台(13)、平台升降装置(14)、钻臂部分(15)、液压钻机部分(16)、临时支护装置(17)、液压操作系统(18)、泵站部分和主电动机；所述的机体平台装于履带行走部分之上，在机体平台安装平台升降装置，平台升降装置之上连接升降平台；所述的钻臂部分装于升降平台的上部和下部的后侧，以及升降平台的左、右两侧；即在升降平台上共装有四组钻臂部分和液压钻机部分；所述的液压钻机部分装于钻臂部分前端；临时支护装置固定安装在升降平台前端；所述的液压操作系统、泵站部分和主电动机装于机体平台上的后面；
四臂液压钻车与岩巷破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺中所使用的岩巷破装运喷一体化机，包括履带行走部分(21)、推矸与耙岩铲板(22)、皮带运输机(23)、破岩部分(24)、液压与操作系统(25)、机体平台(26)、喷浆装置(27)与基座(28)；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分的中间；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，所述的破岩部分为破岩气锤并活动连接在基座上，而所述的喷浆装置装于破岩气锤的一侧；
(1)、打眼：将四臂液压钻车向前进机至工作面区域，按照作业规程和爆破图表，由四臂液压钻车上的四台液压钻机采用双层分区施工与平行作业的方法打炮眼施工，双层分区施工与平行作业的方法就是用四臂液压钻车上的四台液压钻机以机体平台分为上下区域，并同时进行打眼；
(2)、装药、放炮：打炮眼施工完毕后，四臂液压钻车向后退机至安全距离，由人工完成装药和放炮；
(3)、破大块岩：放炮结束后，将岩巷破装运喷一体化机向前进机至工作面区域，使用岩巷破装运喷一体化机上的破岩气锤对放炮后工作面的大块岩石进行破碎；同时岩巷破装运喷一体化机上的推矸与耙岩铲板将岩石耙装至岩巷破装运喷一体化机上的皮带运输机上向外运输；
(4)、临时支护：将工作面的岩石装运完毕，岩巷破装运喷一体化机向后退机至安全距离，为了保证操作人员的安全，由四臂液压钻车的临时支护装置对顶板进行临时支护；
(5)、支护：临时支护后，使用四臂液压钻车的四台液压钻机，同时进行铺网、上托梁、打眼和注锚、预紧、张拉支护工艺；
(6)、喷浆：支护完毕后，四臂液压钻车退机至岩巷破装运喷一体化机后部，由岩巷破装运喷一体化机中的可自由摆动和旋转的喷浆装置、及随机配备的湿式喷浆滚筒搅拌系统和高压传输系统，对巷道进行湿式喷浆封闭；
(7)、在该岩巷掘进工艺中四臂液压钻车与岩巷破装运喷一体化机交替进入岩巷掘进面区域进行施工作业。
四臂液压钻车与破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺
技术领域
[0001] 本发明属于井下开拓技术，具体地说是一种适应于井下岩巷综合机械化开拓作业的岩巷掘进工艺。
背景技术
[0002] 目前，我国各类煤矿岩巷掘进普遍采用炮掘，支护方式均为锚杆、锚索、托梁、锚网组合支护。炮掘均为气腿式风钻打眼；人工装药、放炮；放炮落下的矸石，先人工破碎再采用耙岩机运出工作面；工作面矸石清理完毕后，使用单体风钻进行锚杆锚索支护。主要存在以下问题：
[0003] 1、机械化装备水平很低：我国的井下岩巷机械化作业发展了几十年，但是目前大部分工序仍然靠人工完成，机械化装备水平很低；
[0004] 2、开拓进尺低：由于大部分工序靠人工完成，所以岩巷单进进尺很低，大断面月进尺一般只有50m左右；
[0005] 3、用人多，工效低；
[0006] 4、工人劳动强度大，作业环境差；
[0007] 5、安全系数低。
发明内容
[0008] 本发明的目的就是针对现有岩巷施工中机械化装备水平低，岩巷掘进工艺比较落后的问题，提供一种采用先进的技术装备的岩巷掘进工艺，实现岩巷施工综合机械化作业，达到提高岩巷掘进进尺水平，降低工人劳动强度，减人提效，改善现场作业环境，减少职业病的发生，实现安全生产的目的。
[0009] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0010] 四臂液压钻车与破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺，其特征是采用四臂液压钻车进行打炮眼、支护眼与锚杆锚索支护，及采用集破岩、装岩、运岩、喷浆于一体的岩巷破装运喷一体化机相配合进行岩巷作业；具体施工步骤包含如下：
[0011] 1、打眼：将四臂液压钻车向前进机至工作面区域，按照作业规程和爆破图表，由四臂液压钻车上的四台液压钻机采用双层分区施工与平行作业的方法打炮眼施工，双层分区施工与平行作业的方法就是用四臂液压钻车上的四台液压钻机以机体平台分为上下区域，并同时进行打眼；
[0012] 2、装药、放炮：打炮眼施工完毕后，四臂液压钻车向后退机至安全距离，由人工完成装药和放炮；
[0013] 3、破大块岩：放炮结束后，将岩巷破装运喷一体化机向前进机至工作面区域，使用岩巷破装运喷一体化机上的破岩锤装置对放炮后工作面的大块岩石进行破碎；同时岩巷破装运喷一体化机上的推矸与耙岩铲板将岩石耙装至岩巷破装运喷一体化机上的皮带运输机上，并通过转载机再运至岩巷的移动皮带上向外运输；
[0014] 4、临时支护：将工作面的岩石装运完毕，岩巷破装运喷一体化机向后退机至安全距离，为了保证操作人员的安全，由四臂液压钻车的临时支护装置对顶板进行临时支护； [0015] 5、支护：临时支护后，使用四臂液压钻车的四台液压钻机，同时进行铺网、上托梁、打眼和注锚、预紧、张拉等支护工艺；
[0016] 6、喷浆：支护完毕后，四臂液压钻车退机至岩巷破装运喷一体化机后部，由岩巷破装运喷一体化机中的可自由摆动和旋转的喷浆装置、及随机配备的湿式喷浆滚筒搅拌系统和高压传输系统，对巷道进行湿式喷浆封闭；
[0017] 7、在该岩巷掘进工艺中四臂液压钻车与岩巷破装运喷一体化机交替进入岩巷掘进面区域进行施工作业。
[0018] 本发明提供的岩巷掘进工艺与现有技术相比，具有突出的实质性特点是： [0019] 1、极大地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96％，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；
[0020] 2、极大地提高了岩巷的单进水平，是岩巷炮掘水平的3倍左右； [0021] 3、大幅度地提高了开拓工效，是岩巷炮掘工效的3倍左右；
[0022] 4、节能降耗：由于岩巷破装运喷一体化机采用打眼放炮落岩，能耗大幅度下降。 [0023] 5、四臂液压钻车具有可靠的临时支护，能够有效地控制顶板，防止各类顶板事故的发生，实现了安全生产。
[0024] 6、降低了生产成本：采用岩巷破装运喷一体化机中的可自由摆动和旋转的喷浆装置、随机配备湿式喷浆滚筒搅拌系统和高压传输系统，即保证了喷浆质量，且回弹率降低到了10％以下。
[0025] 7、环保效应明显：采用四臂液压钻车打眼、支护和岩巷破装运喷一体化机中的可自由摆动和旋转的喷浆装置、随机配备湿式喷浆滚筒搅拌系统和高压传输系统喷浆时，工人可避免在有粉尘和淋水危害的恶劣条件下作业，有效的改善了工人作业环境，减少职工矽肺病和风湿病的发生。
[0026] 为此，本发明是机械化程度达96％的岩巷机械化作业及施工方法。 [0027] 岩巷综合机械化掘进工艺的创新点：
[0028] 1、岩巷掘进作业从打眼、装岩、破岩、运岩、支护、喷浆全部实现了机械化施工作业。
[0029] 2、实现岩巷打眼、支护与破岩、装岩、运岩、喷浆交错施工工艺。 [0030] 3、炮眼、顶帮锚杆锚索施工采用4台钻机双层分区施工，实行平行作业。 [0031] 4、钻具采用180°摆动油缸旋转技术。
[0032] 5、采用可自由升降、摆动、伸缩液压钻臂技术，实现了不同角度的炮眼施工。 [0033] 6、采用了大扭矩、大推力、高预紧力的施工钻具。
[0034] 7、破岩采用液压破岩装置，保证了破岩速度。
[0035] 8、破岩装置可实现起底、修帮功能。
[0036] 9、装岩采用大扭矩、低频率机械耙爪装岩装置。
[0037] 10、运岩采用大功率胶带运岩装置。
[0038] 11、喷浆臂可自动旋转、升降、伸缩，人员可远距离操作。
[0039] 12、喷浆系统采用高压传输装置，传输距离可达500米以上；喷浆料搅拌采用滚筒式搅拌装置。
[0040] 13、实现了安全可靠的液压临时支护。
附图说明
[0041] 图1是本发明的炮眼施工设备布置图；
[0042] 图2是本发明的装药放炮设备布置图；
[0043] 图3是本发明的爆破、装、运岩设备布置图；
[0044] 图4是本发明的支护设备布置图；
[0045] 图5是本发明的喷浆设备布置图；
[0046] 图6是本发明所使用的四臂液压钻车的结构示意图；
[0047] 图7是本发明所使用的破装运喷一体化机的结构示意图。
具体实施方式
[0048] 以下结合附图进行详细说明：
[0049] 图1至图5所示，本发明的四臂液压钻车与破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺各施工步骤的设备布置示意图。该岩巷掘进工艺在一条岩巷掘进巷道内配备一台四臂液压锚杆钻车1和一台破装运喷一体化机2，该四臂液压锚杆钻车在一体机前方，一体化机后面安装一部转载机3，转载机机头搭接在移动皮带机尾部4。
[0050] 四臂液压钻车与破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺，采用四臂液压钻车进行打炮眼、支护眼与锚杆锚索支护，及采用集破岩、装岩、运岩、喷浆于一体的岩巷破装运喷一体化机相配合进行岩巷作业；具体施工步骤包含如下：
[0051] 1、打眼：将四臂液压钻车向前进机至工作面区域，按照作业规程和爆破图表，由四臂液压钻车上的四台液压钻机采用双层分区施工与平行作业的方法打炮眼施工，打眼孔深和爆破深度为2-5米；双层分区施工与平行作业的方法就是用四臂液压钻车上的四台液压钻机以机体平台分为上下区域，并同时进行打眼。
[0052] 2、装药、放炮：打炮眼施工完毕后，四臂液压钻车向后退机至安全距离，由人工完成装药和放炮；
[0053] 3、破大块岩：放炮结束后，将岩巷破装运喷一体化机向前进机至工作面区域，使用岩巷破装运喷一体化机上的破岩锤装置对放炮后工作面的大块岩石进行破碎；同时岩巷破装运喷一体化机上的推矸与耙岩铲板将岩石耙装至岩巷破装运喷一体化机上的皮带运输机上，并通过转载机再运至岩巷的移动皮带上向外运输；
[0054] 4、临时支护：将工作面的岩石装运完毕，岩巷破装运喷一体化机向后退机至安全距离，为了保证操作人员的安全，由四臂液压钻车的临时支护装置对顶板进行临时支护； [0055] 5、支护：临时支护后，使用四臂液压钻车的四台液压钻机，同时进行铺网、上托梁、打眼和注锚、预紧、张拉等支护工艺；
[0056] 6、喷浆：支护完毕后，四臂液压钻车退机至岩巷破装运喷一体化机后部，由岩巷破装运喷一体化机中的可自由摆动和旋转的喷浆装置、及随机配备的湿式喷浆滚筒搅拌系统和高压传输系统，对巷道进行湿式喷浆封闭。
[0057] 7、在该岩巷掘进工艺中四臂液压钻车与岩巷破装运喷一体化机交替进入岩巷掘进面区域
[0058] 进行施工作业。
[0059] 本发明四臂液压钻车与破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺中所使用的四臂液压钻车，是与为本发明岩巷掘进工艺开发的专用设备，是一种可移动双平台分区式四臂顶帮锚杆锚索施工钻车。如图6所示，它主要包括履带行走部分11、机体平台12、升降平台13、平台升降装置14、钻臂部分15、液压钻机部分16、临时支护装置17、液压操作系统18、泵站部分和主电动机；所述的机体平台装于履带行走部分之上，在机体平台安装平台升降装置，平台升降装置之上连接升降平台；所述的钻臂部分装于升降平台的上部和下部的后侧，以及升降平台的左、右两侧；即在升降平台上共装有四组钻臂部分和液压钻机部分；所述的液压钻机部分装于钻臂部分前端；临时支护固定安装在升降平台前端；所述的液压操作系统、泵站部分和主电动机装于机体平台上的后面。
[0060] 本发明的四臂液压钻车与破装运喷一体化机的岩巷掘进工艺中所使用的破装运喷一体化机，是与为本发明岩巷掘进工艺开发的专用设备，如图7所示，该岩巷掘进破装运喷一体化机包括履带行走部分21、推矸与耙岩铲板22、皮带运输机23、破岩部分24、液压与操作系统25、机体平台26、喷浆装置27与基座28；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。
