專利名稱：全氣動(dòng)導(dǎo)軌式卸壓鉆機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦用鉆機(jī)，特別是一種全氣動(dòng)導(dǎo)軌式卸壓鉆機(jī)，可用于煤礦礦壓沖 擊的防治、完成礦壓沖擊的探查、卸壓等。該鉆機(jī)能快速完成卸壓孔鉆孔任務(wù)，提高工作 效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。
技術(shù)背景沖擊地壓是一種特殊的礦山壓力現(xiàn)象，也是煤礦井下復(fù)雜動(dòng)力現(xiàn)象之一，即地下煤層 或巖層，由于開采和地質(zhì)作用引起的煤巖體應(yīng)力高度集中，積聚大量彈性變形潛能，當(dāng)應(yīng) 力超過允許的極限狀態(tài)時(shí)，造成瞬間大量彈性能的突然釋放，使煤巖體急劇變形破壞和拋 出，并發(fā)出巨大的聲響、震動(dòng)，造成巷道冒頂、片幫、堵塞，支架折斷，設(shè)備破壞等情況， 嚴(yán)重威脅井下安全生產(chǎn)，是煤礦井下開采過程中嚴(yán)重的災(zāi)害之一。沖擊地壓一直是影響煤礦開采安全的一個(gè)難題，對(duì)安全生產(chǎn)構(gòu)成了極大威脅。沖擊地 壓發(fā)生的影響因素較多，但主要因素是礦井采掘活動(dòng)引起應(yīng)力集中。自1738年煤礦發(fā)生 了世界首例沖擊地壓至今，隨著開采強(qiáng)度及深度的增加，沖擊地壓發(fā)生的幾率和造成的損 失也越來越大，引起了工程技術(shù)人員極大的關(guān)注，并進(jìn)行了廣泛研究采取了各種不同的方 法來防治和預(yù)防沖擊地壓的發(fā)生，以減少?zèng)_擊地壓的發(fā)生，使損失減到最低程度。目前煤礦防沖的主要措施之一是在煤層中鉆孔以釋放煤層壓力，將鉆孔預(yù)測(cè)及鉆孔卸 壓合并在一起進(jìn)行。目前用于卸壓鉆孔工具基本都采用巖石電鉆、煤電鉆和一些液壓鉆機(jī) 來鉆孔，有的配上鉆機(jī)專用鉆架，又直接由人工手持鉆機(jī)鉆孔。無論何種方式，操縱人員 必須在鉆機(jī)附近工作。如德國(guó)哈澤瑪格公司的FIVS/H手提式風(fēng)動(dòng)鉆機(jī),在一些煤礦應(yīng)用， 取得較好試驗(yàn)效果。該鉆機(jī)有效解決了由于煤質(zhì)松軟，使用普通煤電鉆施工防突超前鉆孔 難以成孔，軟煤層鉆進(jìn)出現(xiàn)的坍孔、夾鉆、埋桿問題。但其價(jià)格較高，對(duì)維護(hù)保養(yǎng)的要求 也較高，而且其自動(dòng)化程度相對(duì)較低，尚不能解決施工中人員安全問題。還有的礦采用旋 轉(zhuǎn)射流鉆孔，每分鐘鉆進(jìn)速度可以達(dá)到2-3m。鉆到底部后鉆頭退回之時(shí)，通過閥調(diào)節(jié)關(guān) 閉鉆孔噴嘴。打開兩側(cè)噴嘴沿孔對(duì)兩邊可割開高12,，深1 1.5m長(zhǎng)縫，鉆孔深度可以 達(dá)到50-80m。從原理來說這是完全可行的，為預(yù)防沖擊地壓提供了一種高效工具。但是 其自動(dòng)化程度相對(duì)較低，尚不能解決施工中人員安全問題。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種全氣動(dòng)導(dǎo)軌式卸壓鉆機(jī)，可用于煤 礦礦壓沖擊的防治、完成礦壓沖擊的探查、卸壓等。本實(shí)用新型的上述目的由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn): 一種全氣動(dòng)導(dǎo)軌式卸壓鉆機(jī)，設(shè)有馬達(dá)、 驅(qū)動(dòng)頭、安裝在驅(qū)動(dòng)頭上的鉆桿、機(jī)身以及底盤，其特征是還設(shè)有鉆桿自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu):機(jī)身平臺(tái)上設(shè)置鉆桿存儲(chǔ)箱，多根鉆桿均布于存儲(chǔ)箱內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上， 轉(zhuǎn)盤軸與一個(gè)由換桿氣缸驅(qū)動(dòng)的棘輪-棘爪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置相聯(lián)接；鉆桿存儲(chǔ)箱下部設(shè)有鉆桿漏 槽孔，設(shè)置機(jī)械手抓取鉆桿裝卸；鉆桿推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置一推進(jìn)氣缸，其兩端分別固定在機(jī)身平臺(tái)上設(shè)置的前、后端頭上， 推進(jìn)氣缸內(nèi)設(shè)鋼絲繩，其一端與氣缸活塞聯(lián)接，另一端通過前、后端頭內(nèi)分別設(shè)置的滑輪 與滑塊聯(lián)接，滑塊與滑軌滑動(dòng)配合，滑軌與推進(jìn)氣缸平行、兩端亦分別固定在前、后端頭 上，風(fēng)馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)頭安裝在滑塊上；機(jī)身的底盤下設(shè)置有滑撬。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)及效果(1) 新型全氣動(dòng)卸壓鉆機(jī)采用全氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)、導(dǎo)軌式推進(jìn)，動(dòng)力單一，便于實(shí)現(xiàn)整機(jī) 自動(dòng)化。(2) 鉆機(jī)采用氣缸一鋼絲繩新型推進(jìn)機(jī)構(gòu)，鋼絲繩內(nèi)置于氣缸內(nèi)的獨(dú)特機(jī)構(gòu)，使整 個(gè)鉆機(jī)簡(jiǎn)潔、輕巧。(3) 該鉆機(jī)采用鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)。鉆桿自動(dòng)裝卸系統(tǒng)采用氣缸一棘輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝 卸鉆桿，機(jī)構(gòu)精度高，定位準(zhǔn)確，動(dòng)作靈敏，使鉆桿快速裝卸，實(shí)現(xiàn)鉆桿裝卸自動(dòng)化，提 高鉆孔效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1、 2是本實(shí)用新型整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3 是本實(shí)用新型鉆桿推進(jìn)機(jī)構(gòu)； 圖4 是本實(shí)用新型鉆桿自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
參看圖1-4，全氣動(dòng)導(dǎo)軌式卸壓鉆機(jī)，設(shè)有風(fēng)馬達(dá)l、驅(qū)動(dòng)頭2、安裝在驅(qū)動(dòng)頭上的 鉆桿22、機(jī)身平臺(tái)13以及底盤15 (可轉(zhuǎn)動(dòng))。機(jī)身平臺(tái)上設(shè)置鉆桿存儲(chǔ)箱，多根鉆桿均 布于存儲(chǔ)箱9內(nèi)的轉(zhuǎn)盤5上，轉(zhuǎn)盤軸12與一個(gè)由換桿氣缸11驅(qū)動(dòng)的棘輪10-棘爪24轉(zhuǎn) 動(dòng)裝置相聯(lián)接；鉆桿存儲(chǔ)箱下部設(shè)有鉆桿漏槽。當(dāng)需要裝卸鉆桿時(shí)，氣缸11帶動(dòng)棘爪24 使棘輪IO、轉(zhuǎn)盤5轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，對(duì)著存儲(chǔ)箱開槽部位的鉆桿22靠自重滾出，落在鉆桿 座23上，鉆桿座水平移動(dòng)一定距離后由機(jī)械手6抓取鉆桿并送至主機(jī)回轉(zhuǎn)中心，將鉆桿 分別與驅(qū)動(dòng)頭2及其它鉆桿對(duì)接。鉆桿推進(jìn)機(jī)構(gòu)的推進(jìn)氣缸4兩端分別固定在機(jī)身平臺(tái)上設(shè)置的前、后端頭7、 16上， 推進(jìn)氣缸4內(nèi)設(shè)鋼絲繩21，其一端與氣缸活塞20聯(lián)接，另一端通過前、后端頭內(nèi)分別設(shè) 置的滑輪18與滑塊19聯(lián)接，滑塊與滑軌3滑動(dòng)配合，滑軌與推進(jìn)氣缸平行、兩端亦分別 固定在前、后端頭上，風(fēng)馬達(dá)1和驅(qū)動(dòng)頭2安裝在滑塊19上。推進(jìn)氣缸4動(dòng)作時(shí)，活塞 20通過鋼絲繩21、滑輪18牽引滑塊19及風(fēng)馬達(dá)1沿滑道3滑動(dòng)。機(jī)身的底盤15下設(shè)置 有滑撬14，構(gòu)成滑撬式滑動(dòng)行走底盤。8為扶釬器，17為操作臺(tái)。工作原理及過程人工將整機(jī)移動(dòng)到巷道需要鉆孔位置，鉆進(jìn)方向?qū)?zhǔn)巷道需要鉆孔的 位置，利用輔助支撐系統(tǒng)將主機(jī)固定在巷道中。裝好第一根鉆桿和鉆頭，接好電源、氣源 和水源，并進(jìn)行調(diào)試。檢查鉆機(jī)各個(gè)部位、零件是否完好。開鉆開孔眼，剛開始慢慢開孔， 待鉆頭進(jìn)入煤體一定距離后，加快鉆進(jìn)速度，達(dá)到額定鉆孔的速度。鉆進(jìn)第一根鉆桿后， 操縱控制閥將鉆桿與驅(qū)動(dòng)頭卸開，自動(dòng)送入第二根鉆桿，先將鉆桿與驅(qū)動(dòng)頭對(duì)接，再與第 一根鉆桿對(duì)接。如此以往，直至鉆深到達(dá)要求為止。在鉆進(jìn)過程中，發(fā)生抱鉆、卡鉆等預(yù) 兆時(shí)，立即停止鉆進(jìn)，旋轉(zhuǎn)出煤。若情況很嚴(yán)重時(shí)，可以將鉆機(jī)退出進(jìn)去來回幾次，直至鉆進(jìn)阻力減小，出煤量減小。鉆進(jìn)過程中如發(fā)生礦壓沖擊而抱死鉆機(jī)異常現(xiàn)象，立即停鉆， 人員暫時(shí)不要靠近鉆機(jī)，觀察并判斷是否有可能發(fā)生礦壓突出，判斷暫無礦壓突出，方可 以進(jìn)入處理鉆機(jī)故障。鉆完一個(gè)孔后，卸鉆桿的程序正好與裝鉆桿的程序相反。
權(quán)利要求1、一種全氣動(dòng)導(dǎo)軌式卸壓鉆機(jī)，設(shè)有馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)頭、安裝在驅(qū)動(dòng)頭上的鉆桿、機(jī)身以及底盤，其特征是還設(shè)有鉆桿自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)機(jī)身平臺(tái)上設(shè)置鉆桿存儲(chǔ)箱，多根鉆桿均布于存儲(chǔ)箱內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤軸與一個(gè)由換桿氣缸驅(qū)動(dòng)的棘輪-棘爪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置相聯(lián)接；鉆桿存儲(chǔ)箱下部設(shè)有鉆桿漏槽孔，設(shè)置機(jī)械手抓取鉆桿裝卸；鉆桿推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置一推進(jìn)氣缸，其兩端分別固定在機(jī)身平臺(tái)上設(shè)置的前、后端頭上，推進(jìn)氣缸內(nèi)設(shè)鋼絲繩，其一端與氣缸活塞聯(lián)接，另一端通過前、后端頭內(nèi)分別設(shè)置的滑輪與滑塊聯(lián)接，滑塊與滑軌滑動(dòng)配合，滑軌與推進(jìn)氣缸平行、兩端亦分別固定在前、后端頭上，風(fēng)馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)頭安裝在滑塊上；
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全氣動(dòng)導(dǎo)軌式卸壓鉆機(jī)，其特征是機(jī)身的底盤下設(shè)置有滑撬。
專利摘要一種全氣動(dòng)導(dǎo)軌式卸壓鉆機(jī)，設(shè)有馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)頭、安裝在驅(qū)動(dòng)頭上的鉆桿、機(jī)身以及底盤，其特征是還設(shè)有鉆桿自動(dòng)裝卸機(jī)構(gòu)機(jī)身平臺(tái)上設(shè)置鉆桿存儲(chǔ)箱，多根鉆桿均布于存儲(chǔ)箱內(nèi)的轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤軸與一個(gè)由換桿氣缸驅(qū)動(dòng)的棘輪-棘爪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置相聯(lián)接；鉆桿存儲(chǔ)箱下部設(shè)有鉆桿漏槽孔，設(shè)置機(jī)械手抓取鉆桿裝卸；鉆桿推進(jìn)機(jī)構(gòu)設(shè)置一推進(jìn)氣缸，其兩端分別固定在機(jī)身平臺(tái)上設(shè)置的前、后端頭上，推進(jìn)氣缸內(nèi)設(shè)鋼絲繩，其一端與氣缸活塞聯(lián)接，另一端通過前、后端頭內(nèi)分別設(shè)置的滑輪與滑塊聯(lián)接，滑塊與滑軌滑動(dòng)配合，滑軌與推進(jìn)氣缸平行、兩端亦分別固定在前、后端頭上，風(fēng)馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)頭安裝在滑塊上。
文檔編號(hào)E21B7/00GK201218054SQ20082003774
公開日2009年4月8日 申請(qǐng)日期2008年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月20日
發(fā)明者孫玉萍, 徐鎖庚, 林 胡, 松 高 申請(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院南京研究所