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　　1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 5.X (22)申请日 2019.11.13 (71)申请人 山东东山古城煤矿有限公司 地址 272000 山东省济宁市兖州区新兖镇 古城村 (72)发明人 徐国华张付强朱学龙管玉旗 陈亮亮周升范李帅王进行 肖金杰菅光涛梁副恒陈男 马丽萍 (74)专利代理机构 北京中济纬天专利代理有限 公司 11429 代理人 宋震 (51)Int.Cl. E21D 20/00(2006.01) E21D 20/02(2006.01) (54)发明名称 适用矿山巷道全锚支护。

　　2、的风动锚索助推器 及施工方法 (57)摘要 本发明涉及一种适用矿山巷道全锚支护的 风动锚索助推器， 包括锚索气缸推进主体、 安装 在锚索气缸推进主体顶部的连接主体以及安装 在连接主体上表面的锚索夹持夹具， 锚索夹持夹 具中心具有供锚索穿过的夹持孔， 锚索夹持夹具 用于夹持固定或松开锚索， 连接主体上开设有与 锚索夹持夹具相配合的锚索避让口。 本发明还提 供一种适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推 器的施工方法。 本发明具有以下有益效果： 提供 一种适合矿井井下迎头施工现场环境， 易操作， 易移动， 保障安全的锚索助推器， 该助推器利用 井下压风管路的气压， 带动咬合装置固定锚索； 同时利用气缸产。

　　3、生的推力克服锚固剂带来的阻 力， 使锚索进入钻孔。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 110671138 A 2020.01.10 CN 110671138 A 1.一种适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 包括锚索气缸推进主 体 （1） 、 安装在锚索气缸推进主体 （1） 顶部的连接主体 （3） 以及安装在连接主体 （3） 上表面的 锚索夹持夹具 （2） ， 锚索夹持夹具 （2） 中心具有供锚索 （12） 穿过的夹持孔， 锚索夹持夹具 （2） 用于夹持固定或松开锚索， 连接主体 （3） 上开设有与锚索夹持夹具 （2） 相配合的锚索避让口 （7） 。 2.根据权利要求。

　　4、1所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 所述 锚索夹持夹具 （2） 的中心线与锚索气缸推进主体 （1） 的中心线平行， 且非同轴设置。 3.根据权利要求2所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 所述 连接主体 （3） 的上表面设置有围栏提手 （9） 。 4.根据权利要求3所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 所述 锚索气缸推进主体 （1） 的前端设有提手 （4） 。 5.根据权利要求4所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 所述 锚索气缸推进主体 （1） 为二级气缸， 连接主体 （3） 固定在锚索气缸推进主体 。

　　5、（1） 缸体的尾端， 提手 （4） 固定在锚索气缸推进主体 （1） 活塞杆的前端。 6.根据权利要求5所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 所述 锚索气缸推进主体 （1） 活塞杆的前端还设置有地面锚结构 （13） 。 7.根据权利要求6所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 所述 锚索气缸推进主体 （1） 包括气缸筒， 气缸筒内设置有活塞， 活塞将气缸筒内腔分隔成有杆腔 和无杆腔， 前端盖上设有有杆腔进出气口， 有杆腔进出气口分别与有杆腔以及外界相连， 后 端盖上设有无杆腔进出气口， 无杆腔进出气口与无杆腔相连， 还包括锚索咬合旋钮 （10） ， 锚 。

　　6、索咬合旋钮 （10） 为二位四通手控换向阀， 锚索咬合旋钮 （10） 的P口与风力控制操作手柄 （8） 的出气口相连通， 锚索咬合旋钮 （10） 的A口与所述锚索夹持夹具 （2） 的连接口一连通， 锚索 咬合旋钮 （10） 的B口与所述锚索夹持夹具 （2） 的连接口二连通， 锚索咬合旋钮 （10） 的T口与 外界相连通； 还包括气缸推进旋钮 （11） ， 气缸推进旋钮 （11） 为三位四通手控换向阀， 气缸推进旋钮 （11） 的P口与风力控制操作手柄 （8） 的出气口相连通， 锚索咬合旋钮 （10） 的A口通过锚索气 缸推进主体 （1） 的无杆腔进出气口与所述锚索气缸推进主体 （1） 的无杆腔。

　　7、相连通， 气缸推进 旋钮 （11） 的T口与外界相连通； 所述风力控制操作手柄 （8） 为二位二通通断阀， 风力控制操作手柄 （8） 的进气口与风力 连接装置 （6） 的出气口相连通， 风力连接装置 （6） 的进气口连接至气源， 风力控制操作手柄 （8） 的出气口连接有风力分配装置 （5） ， 风力分配装置 （5） 为三向阀， 风力分配装置 （5） 的两 个出气管路分别连接锚索咬合旋钮 （10） 和气缸推进旋钮 （11） 。 8.根据权利要求7所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 所述 所述连接主体 （3） 前侧设有风力控制操作手柄 （8） ， 所述风力控制操作手柄 （8。

　　8、） 与连接主体 （3） 通过轴承连接， 可沿垂直方向转动； 风力控制操作手柄 （8） 前端集成有风力连接装置 （6） ， 风力控制操作手柄 （8） 末端集成有风力分配装置 （5） 、 锚索咬合旋钮 （10） 和气缸推进旋 钮 （11） ， 锚索咬合旋钮 （10） 和气缸推进旋钮 （11） 通过高压软管分别控制锚索气缸推进主体 （1） 和锚索夹持夹具 （2） 。 9.根据权利要求8所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 所述 权利要求书 1/2 页 2 CN 110671138 A 2 锚索夹持夹具 （2） 为手动卡盘或者为气动三爪夹头； 或者锚索夹持夹具 （2） 或者为气动。

　　9、夹 头， 所述气动夹头的气缸的有杆腔和无杆腔分别与锚索咬合旋钮 （10） 的A口和锚索咬合旋 钮 （10） 的B口相连通。 10.一种适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器的施工方法， 其特征在于： 包括如下 步骤： 步骤一： 初始状态下， 通过提手 （4） 和围栏提手 （9） 将设备挪移至合适施工位置， 将外来 风管与风力连接装置 （6） 相连接； 步骤二： 将锚索 （12） 从锚索避让口 （7） 底部向上串过， 再串过锚索夹持夹具 （2） ， 保证锚 索夹持夹具 （2） 顶端留有1.5m长度左右的锚索 （12） ； 步骤三： 施工人员掌控风力控制操作手柄 （8） ， 转动锚索咬合旋钮 （10。

　　10、） ， 通过高压软管， 锚索夹持夹具 （2） 固定住锚索， 然后转动气缸推进旋钮 （11） 控制锚索气缸推进主体 （1） 伸出 二级活缸， 利用锚索气缸推进主体 （1） 产生的推力克服锚固剂带来的阻力， 使锚索 （12） 进入 钻孔； 步骤四： 待锚索夹持夹具 （2） 升至巷道顶部， 转动锚索咬合旋钮 （10） ， 通过高压软管， 锚 索夹持夹具 （2） 松开锚索 （12） ， 然后转动气缸推进旋钮 （11） ， 锚索气缸推进主体 （1） 在重力 及施工人员外力作用下收缩二级活缸， 设备缓慢下落， 待锚索 （12） 顶端留有1.5m长度左右 的锚索 （12） 时， 转动气缸推进旋钮 （11） 。

　　11、至零位， 停止设备下落； 步骤五： 重复步骤三、 四， 直至锚索 （12） 推进完成。 权利要求书 2/2 页 3 CN 110671138 A 3 适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器及施工方法 0001 技术领域 0002 本发明涉及一种适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器及施工方法， 属于锚索 助推装置技术领域。 背景技术 0003 随着近年煤矿冲击地压灾害事故的频发， 国家已经下发淘汰端锚， 推广加长、 全长 锚固的规定。 全长锚固支护锚索外露长度较长， 受矿山巷道空间影响， 无法使用锚杆钻机推 进； 在断面较大的硐室使用锚杆钻机， 由于锚索具有柔性， 会发生弯曲， 导致推力角度不正，。

　　12、 快速推进困难； 随着锚固剂的凝固， 钻孔报废， 造成材料浪费、 工效降低； 同时巷道未及时支 护， 带来顶板安全隐患。 另外， 推进旋转时， 锚索弯曲带动钻机摇晃， 可能发生伤人事故， 带 来安全隐患。 面对以上难点， 利用矿井最普遍的风压动力， 研发一种适用矿山巷道全锚支护 的锚索助推器尤为重要。 发明内容 0004 根据以上现有技术中的不足， 本发明要解决的技术问题是： 提供一种适用矿山巷 道全锚支护的风动锚索助推器及施工方法， 以解决上述背景技术中心提出的现有问题， 该 助推器能够通过利用高压风能为动力， 驱动锚索夹持夹具固定住锚索， 同时驱动锚索气缸 推进主体推进， 从而实现锚索的推。

　　13、进。 0005 为解决上述问题之一， 本发明所述的适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 其特征在于： 包括锚索气缸推进主体、 安装在锚索气缸推进主体顶部的连接主体以及安装 在连接主体上表面的锚索夹持夹具， 锚索夹持夹具中心具有供锚索穿过的夹持孔， 锚索夹 持夹具用于夹持固定或松开锚索， 连接主体上开设有与锚索夹持夹具相配合的锚索避让 口。 0006 优选地， 所述锚索避让口位于与锚索夹持夹具的下方且同轴设置。 0007 优选地， 所述锚索夹持夹具的中心线与锚索气缸推进主体的中心线平行， 且非同 轴设置， 可保证锚索推进角度与锚索气缸推进主体吻合。 0008 优选地， 所述连接主体的上表面设置。

　　14、有围栏提手， 便于施工作业时挪移助推器设 备， 同时对锚索夹持夹具起保护作用， 避免锚索夹持夹具因碰撞造成其弯曲或损坏。 0009 优选地， 所述锚索气缸推进主体的前端设有提手， 提手为三角形， 方便施工作业时 挪移助推器设备。 0010 优选地， 所述锚索气缸推进主体为二级气缸， 连接主体固定在锚索气缸推进主体 缸体的尾端， 提手固定在锚索气缸推进主体活塞杆的前端， 可保证锚索循环推进长度足够 长， 减少锚索推进循环次数。 0011 优选地， 所述锚索气缸推进主体活塞杆的前端还设置有地面锚结构， 工作时增加 说明书 1/5 页 4 CN 110671138 A 4 锚索气缸推进主体与支撑面之。

　　15、间的摩擦力， 避免出现支撑面与锚索气缸推进主体之间产生 滑移， 提升稳定性能。 0012 优选地， 所述锚索气缸推进主体包括气缸筒， 气缸筒内设置有活塞， 活塞将气缸筒 内腔分隔成有杆腔和无杆腔， 前端盖上设有有杆腔进出气口， 有杆腔进出气口分别与有杆 腔以及外界相连， 后端盖上设有无杆腔进出气口， 无杆腔进出气口与无杆腔相连。 0013 优选地， 还包括锚索咬合旋钮， 锚索咬合旋钮为二位四通手控换向阀， 锚索咬合旋 钮的P口与风力控制操作手柄的出气口相连通， 锚索咬合旋钮的A口与所述锚索夹持夹具的 连接口一连通， 锚索咬合旋钮的B口与所述锚索夹持夹具的连接口二连通， 锚索咬合旋钮的 T口与外。

　　16、界相连通。 0014 优选地， 还包括气缸推进旋钮， 气缸推进旋钮为三位四通手控换向阀， 气缸推进旋 钮的P口与风力控制操作手柄的出气口相连通， 锚索咬合旋钮的A口通过锚索气缸推进主体 的无杆腔进出气口与所述锚索气缸推进主体的无杆腔相连通， 气缸推进旋钮的T口与外界 相连通。 0015 优选地， 风力控制操作手柄为二位二通通断阀， 风力控制操作手柄的进气口与风 力连接装置的出气口相连通， 风力连接装置的进气口连接至气源， 风力控制操作手柄的出 气口连接有风力分配装置， 风力分配装置为三向阀， 风力分配装置的两个出气管路分别连 接锚索咬合旋钮和气缸推进旋钮。 0016 优选地， 所述所述连接主体。

　　17、前侧设有风力控制操作手柄， 所述风力控制操作手柄 与连接主体通过轴承连接， 可沿垂直方向转动； 风力控制操作手柄前端集成有风力连接装 置， 风力控制操作手柄末端集成有风力分配装置、 锚索咬合旋钮和气缸推进旋钮， 锚索咬合 旋钮和气缸推进旋钮通过高压软管分别控制锚索气缸推进主体和锚索夹持夹具。 0017 优选地， 所述锚索夹持夹具为手动卡盘或者为气动三爪夹头。 0018 优选地， 锚索夹持夹具或者为气动夹头， 所述气动夹头的气缸的有杆腔和无杆腔 分别与锚索咬合旋钮的A口和锚索咬合旋钮的B口相连通。 0019 优选地， 锚索夹持夹具外部由前端盖、 缸套、 输入压风口、 输出压风口、 内部由活 塞、。

　　18、 弹簧、 隔膜片、 连接环、 活塞杆等部件组合而成， 利用压缩空气通过输入压风口传到伸缩 咬合缸体内导向管， 通过缸体内活塞杆， 实现咬合装置内部冲力向上方向运动， 利用塞杆借 助外力将其推回； 用弹簧力或膜片力等复位， 通过输出压风口排除。 0020 为解决问题之二， 提供一种适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器的施工方 法， 包括如下步骤： 步骤一： 初始状态下， 通过提手和围栏提手将设备挪移至合适施工位置， 将外来风管与 风力连接装置相连接； 步骤二： 将锚索从锚索避让口底部向上串过， 再串过锚索夹持夹具， 保证锚索夹持夹具 顶端留有1.5m长度左右的锚索； 步骤三： 施工人员掌控风力控。

　　19、制操作手柄， 转动锚索咬合旋钮， 通过高压软管， 锚索夹 持夹具固定住锚索， 然后转动气缸推进旋钮控制锚索气缸推进主体伸出二级活缸， 利用锚 索气缸推进主体产生的推力克服锚固剂带来的阻力， 使锚索进入钻孔； 步骤四： 待锚索夹持夹具升至巷道顶部， 转动锚索咬合旋钮， 通过高压软管， 锚索夹持 夹具松开锚索， 然后转动气缸推进旋钮， 锚索气缸推进主体在重力及施工人员外力作用下 说明书 2/5 页 5 CN 110671138 A 5 收缩二级活缸， 设备缓慢下落， 待锚索顶端留有1.5m长度左右的锚索时， 转动气缸推进旋钮 至零位， 停止设备下落； 步骤五： 重复步骤三、 四， 直至锚索推进完成。

　　20、。 0021 与现有技术相比， 本发明具有以下有益效果： 本发明所述的适用矿山巷道全锚支 护的风动锚索助推器及施工方法， 提供一种适合矿井井下迎头施工现场环境， 易操作， 易移 动， 保障安全的锚索助推器， 该助推器利用井下压风管路的气压， 带动咬合装置固定锚索； 同时利用气缸产生的推力克服锚固剂带来的阻力， 使锚索进入钻孔。 附图说明 0022 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案， 下面将对具体 实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。 在所有附图中， 类似的元件 或部分一般由类似的附图标记标识。 附图中， 各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。 002。

　　21、3 图1为本发明的结构示意图； 图2为本发明的系统原理图。 0024 图中： 1、 锚索气缸推进主体 2、 锚索夹持夹具 3、 连接主体 4、 提手 5、 风力分 配装置 6、 风力连接装置 7、 锚索避让口 8、 风力控制操作手柄 9、 围栏提手 10、 锚索 咬合旋钮 11、 气缸推进旋钮 12、 锚索 13、 地面锚结构。 具体实施方式 0025 下面结合附图对本发明做进一步描述： 以下通过具体实施例对本发明作进一步说明， 但不用以限制本发明， 凡在本发明精神 和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 实施例 0026 如图1-2所示， 所述。

　　22、适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器， 包括锚索气缸推进 主体1、 安装在锚索气缸推进主体1顶部的连接主体3以及安装在连接主体3上表面的锚索夹 持夹具2， 锚索夹持夹具2中心具有供锚索12穿过的夹持孔， 锚索夹持夹具2用于夹持固定或 松开锚索， 连接主体3上开设有与锚索夹持夹具2相配合的锚索避让口7。 0027 本实施例中， 所述锚索夹持夹具2的中心线的中心线平行， 且非同轴设置， 可保证锚索12推进角度与锚索气缸推进主体1吻合； 所述锚索避让口7位于 与锚索夹持夹具2的下方且同轴设置； 所述连接主体3的上表面设置有围栏提手9， 便于施工 作业时挪移助推器设备， 同时对锚索。

　　23、夹持夹具2起保护作用， 避免锚索夹持夹具2因碰撞造 成其弯曲或损坏； 所述锚索气缸推进主体1的前端设有提手4， 提手为三角形， 方便施工作业 时挪移助推器设备； 所述锚索气缸推进主体1为二级气缸， 连接主体3固定在锚索气缸推进 主体1缸体的尾端， 提手4固定在锚索气缸推进主体1活塞杆的前端， 可保证锚索循环推进长 度足够长， 减少锚索推进循环次数； 所述锚索气缸推进主体1活塞杆的前端还设置有地面锚 结构13， 工作时增加锚索气缸推进主体1与支撑面之间的摩擦力， 避免出现支撑面与锚索气 缸推进主体1之间产生滑移， 提升稳定性能； 所述锚索气缸推进主体1包括气缸筒， 气缸筒内 设置有活塞， 活塞将。

　　24、气缸筒内腔分隔成有杆腔和无杆腔， 前端盖上设有有杆腔进出气口， 有 说明书 3/5 页 6 CN 110671138 A 6 杆腔进出气口分别与有杆腔以及外界相连， 后端盖上设有无杆腔进出气口， 无杆腔进出气 口与无杆腔相连； 还包括锚索咬合旋钮10， 锚索咬合旋钮10为三位四通手控换向阀， 锚索咬 合旋钮10的P口与风力控制操作手柄8的出气口相连通， 锚索咬合旋钮10的A口与所述锚索 夹持夹具2的连接口一连通， 锚索咬合旋钮10的B口与所述锚索夹持夹具2的连接口二连通， 锚索咬合旋钮10的T口与外界相连通； 还包括气缸推进旋钮11， 气缸推进旋钮11为二位四通 手控换向阀， 气缸推进旋钮11。

　　25、的P口与风力控制操作手柄8的出气口相连通， 锚索咬合旋钮 10的A口通过锚索气缸推进主体1的无杆腔进出气口与所述锚索气缸推进主体1的无杆腔相 连通， 气缸推进旋钮11的T口与外界相连通； 风力控制操作手柄8为二位二通通断阀， 风力控制操作手柄8的进气口与风力连接装置 6的出气口相连通， 风力连接装置6的进气口连接至气源， 风力控制操作手柄8的出气口连接 有风力分配装置5， 风力分配装置5为三向阀， 风力分配装置5的两个出气管路分别连接锚索 咬合旋钮10和气缸推进旋钮11； 所述所述连接主体3前侧设有风力控制操作手柄8， 所述风 力控制操作手柄8与连接主体3通过轴承连接， 可沿垂直方向转动； 风。

　　26、力控制操作手柄8前端 集成有风力连接装置6， 风力控制操作手柄8末端集成有风力分配装置5、 锚索咬合旋钮10和 气缸推进旋钮11， 锚索咬合旋钮10和气缸推进旋钮11通过高压软管分别控制锚索气缸推进 主体1和锚索夹持夹具2； 所述锚索夹持夹具2为手动卡盘或者为气动三爪夹头； 或者锚索夹 持夹具2或者为气动夹头， 所述气动夹头的气缸的有杆腔和无杆腔分别与锚索咬合旋钮10 的A口和锚索咬合旋钮10的B口相连通。 0028 本实施例中， 所述锚索夹持夹具2均是公知的技术， 已是批量生产公开销售的一种 零件， 本实施例对现有技术的改造不存在对锚索夹持夹具2结构的改进， 采用现有的锚索夹 持夹具2， 都。

　　27、能构成完整的技术方案， 解决技术问题， 带来有益效果。 0029 所述锚索夹持夹具2已被多件专利所公开， 例如CN1.1的专利文件公 开了一种工件可旋转的气动夹头， 适合特定尺寸范围内的圆柱形工件的快速装夹， 并且不 限制工件的长度， 可以在非标自动化装夹的设计制造中有比较广泛和灵活的应用。 在本实 施例中， 锚索夹持夹具2与工件可旋转的气动夹头实质相同， 可以直接置换。 0030 实施例二， 与实施例一不同之处在于， 所述锚索夹持夹具2外部由前端盖、 缸套、 输 入压风口、 输出压风口、 内部由活塞、 弹簧、 隔膜片、 连接环、 活塞杆等部件组合而成， 利用压 缩空气通。

　　28、过输入压风口传到伸缩咬合缸体内导向管， 通过缸体内活塞杆， 实现咬合装置内 部冲力向上方向运动， 利用塞杆借助外力将其推回； 用弹簧力或膜片力等复位， 通过输出压 风口排除。 0031 实施例三， 提供一种适用矿山巷道全锚支护的风动锚索助推器的施工方法， 包括 如下步骤： 步骤一： 初始状态下， 通过提手4和围栏提手9将设备挪移至合适施工位置， 将外来风管 与风力连接装置6相连接； 步骤二： 将锚索12从锚索避让口7底部向上串过， 再串过锚索夹持 夹具2， 保证锚索夹持夹具2顶端留有1.5m长度左右的锚索12； 步骤三： 施工人员掌控风力控 制操作手柄8， 转动锚索咬合旋钮10， 通过高压软管。

　　29、， 锚索夹持夹具2固定住锚索， 然后转动 气缸推进旋钮11控制锚索气缸推进主体1伸出二级活缸， 利用锚索气缸推进主体1产生的推 力克服锚固剂带来的阻力， 使锚索12进入钻孔； 步骤四： 待锚索夹持夹具2升至巷道顶部， 转 动锚索咬合旋钮10， 通过高压软管， 锚索夹持夹具2松开锚索12， 然后转动气缸推进旋钮11， 说明书 4/5 页 7 CN 110671138 A 7 锚索气缸推进主体1在重力及施工人员外力作用下收缩二级活缸， 设备缓慢下落， 待锚索12 顶端留有1.5m长度左右的锚索12时， 转动气缸推进旋钮11至零位， 停止设备下落； 步骤五： 重复步骤三、 四， 直至锚索12推进完成。 0032 以上显示和描述了本发明的基本原理、 主要特征以及本发明的优点。 本行业的技 术人员应该了解， 本发明不受上述实施例的限制， 上述实施例和说明书中描述的只是说明 本发明的原理， 在不脱离本发明精神和范围的前提下， 本发明还会有各种变化和改进， 这些 变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。 本发明要求保护范围由所附的权利要求书及 其等效物界定。 说明书 5/5 页 8 CN 110671138 A 8 图1 说明书附图 1/2 页 9 CN 110671138 A 9 图2 说明书附图 2/2 页 10 CN 110671138 A 10 。