全斷面豎井鉆的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于礦產(chǎn)機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，包括設(shè)備主梁、設(shè)備平臺(tái)、井架、掘進(jìn)系統(tǒng)、人員及物料輸送系統(tǒng)、井壁支護(hù)系統(tǒng)和保障系統(tǒng)，以及操控室，在設(shè)備主梁前端安裝有掘進(jìn)系統(tǒng)，在設(shè)備主梁后端安裝有多個(gè)設(shè)備平臺(tái)，在井口上安裝有井架，井架上設(shè)有操控室，人員及物料輸送系統(tǒng)和保障系統(tǒng)安裝在掘進(jìn)系統(tǒng)后部，井壁支護(hù)系統(tǒng)安裝在掘進(jìn)系統(tǒng)后部以及四周，人員及物料輸送系統(tǒng)包含提升機(jī)、一級(jí)分離站、儲(chǔ)渣倉、二級(jí)分離站、喂料機(jī)構(gòu)和輸送泵，井壁支護(hù)系統(tǒng)所含輔助吊車、提升機(jī)、井下混凝土攪拌罐和混凝土泵以及錨固系統(tǒng)，均安裝在設(shè)備平臺(tái)上。本發(fā)明解決了煤礦等大型豎井的施工問題，實(shí)現(xiàn)豎井掘進(jìn)、出渣、支護(hù)、排水、通風(fēng)等一系列功能的自動(dòng)化、機(jī)械化、集成化的成套設(shè)備，提高施工效率，降低施工高成本，增加施工安全性，應(yīng)用范圍廣。
【專利說明】全斷面豎井鉆機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于礦產(chǎn)機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種全斷面豎井鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有豎井開鑿方式歷經(jīng)長(zhǎng)期的發(fā)展，主要鑿井方式有鉆爆法、鉆井法，施工工藝已經(jīng)成熟。豎井開鑿設(shè)備也經(jīng)歷同樣的發(fā)展歷程，設(shè)備技術(shù)已經(jīng)成熟，但均未實(shí)現(xiàn)大的突破，依然沿用傳統(tǒng)的施工方式，并且鑿井設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，平行施工困難，鑿井效率低，人員勞動(dòng)強(qiáng)度大。我國(guó)現(xiàn)有的豎井開鑿設(shè)備技術(shù)經(jīng)多次改進(jìn)已經(jīng)發(fā)展成熟，但是僅僅通過提高單一設(shè)備的施工效率也已經(jīng)難以提高豎井開鑿速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種自動(dòng)化、機(jī)械化程度高，使豎井施工更加快速、安全，可以完成大直徑、大深度的豎井施工，并且施工成本較低的全斷面豎井鉆機(jī)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種全斷面豎井鉆機(jī)，包括設(shè)備主梁、設(shè)備平臺(tái)、井架、掘進(jìn)系統(tǒng)、人員及物料輸送系統(tǒng)、井壁支護(hù)系統(tǒng)和保障系統(tǒng)，以及操控室，在設(shè)備主梁前端安裝有掘進(jìn)系統(tǒng)，在設(shè)備主梁后端安裝有多個(gè)設(shè)備平臺(tái)，在井口上安裝有井架，井架上設(shè)有操控室，人員及物料輸送系統(tǒng)和保障系統(tǒng)安裝在掘進(jìn)系統(tǒng)后部，井壁支護(hù)系統(tǒng)安裝在掘進(jìn)系統(tǒng)后部以及四周，所述人員及物料輸送系統(tǒng)包含提升機(jī)、一級(jí)分離站、儲(chǔ)渣倉、二級(jí)分離站、喂料機(jī)構(gòu)和輸送泵，所述井壁支護(hù)系統(tǒng)所含輔助吊車、提升機(jī)、井下混凝土攪拌罐和混凝土泵以及錨固系統(tǒng)，均安裝在設(shè)備平臺(tái)上。
[0005]所述掘進(jìn)系統(tǒng)包括背裝式刀具結(jié)構(gòu)的刀盤、主驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)油缸、撐靴、撐靴定環(huán)和撐靴油缸，所述推進(jìn)油缸有多個(gè)，且對(duì)稱安裝在主驅(qū)動(dòng)四周，推進(jìn)油缸的一端鉸接在設(shè)備主梁上，另一端鉸接在主驅(qū)動(dòng)上。
[0006]所述人員及物料輸送系統(tǒng)包括泥漿泵、排漿管、一級(jí)分離站、儲(chǔ)渣倉、快速上料裝置、吊桶、提升機(jī)、穩(wěn)車、溜渣槽、二級(jí)分離站、回漿管、喂料機(jī)構(gòu)、輸送泵、出漿管和進(jìn)漿管，泥漿泵安裝在刀盤內(nèi)刀具后側(cè)，排漿管進(jìn)漿口與泥漿泵連接，其出漿口對(duì)應(yīng)設(shè)置有一級(jí)分離站，一級(jí)分離站出渣口對(duì)應(yīng)設(shè)置有儲(chǔ)渣倉，其出漿口對(duì)應(yīng)設(shè)置有二級(jí)分離站，二級(jí)分離站出漿口連通有回漿管，回漿管的出口端設(shè)置在撐靴定環(huán)上，二級(jí)分離站出渣口對(duì)應(yīng)設(shè)置有喂料機(jī)構(gòu)，喂料機(jī)構(gòu)出口連接有輸送泵，輸送泵上連接有出漿管，出漿管的出口設(shè)置在井口處，連接有泥漿處理設(shè)備，進(jìn)漿管的進(jìn)口在井口處，連接有制漿池，其出口端設(shè)置在撐靴定環(huán)上，提升機(jī)和穩(wěn)車安裝在井口，提升機(jī)繩索繞過井架上的滑輪連接在吊桶上，溜渣槽傾斜安裝在井架上。
[0007]所述井壁支護(hù)系統(tǒng)包括模筑系統(tǒng)和噴錨系統(tǒng)，其中模筑系統(tǒng)包括輔助吊車、提升機(jī)、模板、混凝土輸送管、緩沖器、井下混凝土攪拌罐、混凝土泵、注漿管和混凝土擠壓環(huán)以及擠壓油缸，模板、混凝土擠壓環(huán)及井壁形成封閉空間，擠壓油缸一端鉸接在撐靴定環(huán)后部，另一端固定在混凝土擠壓環(huán)上，噴錨系統(tǒng)包括混凝土泵、鉆機(jī)小車、鉆機(jī)油缸和多功能鉆機(jī)，鉆機(jī)小車通過鉆機(jī)油缸吊裝在掘進(jìn)系統(tǒng)后部的設(shè)備平臺(tái)上，鉆機(jī)小車上鉸接安裝有多功能鉆機(jī)。
[0008]所述保障系統(tǒng)包括電力及控制模塊、通風(fēng)及通水模塊和管道延伸模塊，其中電力及控制模塊包括主控室、油脂泵、電器柜、變壓器、空壓機(jī)、泵站、電纜及電纜卷筒，所述通風(fēng)及通水模塊包括風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)管、出風(fēng)管和凈水管，所述管道延伸模塊包括出漿管伸縮管、進(jìn)漿管伸縮管、混凝土伸縮管、延伸管道及管道閥門。
[0009]所述掘進(jìn)系統(tǒng)還包括十字軸和調(diào)向節(jié)，十字軸安裝在主驅(qū)動(dòng)上，與主驅(qū)動(dòng)、刀盤連為一體，調(diào)向節(jié)一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在十字軸上，另一端與推進(jìn)油缸連接，同時(shí)調(diào)向節(jié)中間結(jié)構(gòu)為雙作用油缸，該油缸桿兩端與撐靴定環(huán)滑動(dòng)連接。以限定調(diào)向節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，推進(jìn)油缸將推進(jìn)力作用于調(diào)向節(jié)，撐靴定環(huán)固定調(diào)向節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，使之向下運(yùn)動(dòng)，調(diào)向節(jié)又將推進(jìn)力傳遞到十字軸，進(jìn)而傳遞到主驅(qū)動(dòng)、刀盤，通過控制推進(jìn)油缸的伸縮與調(diào)向節(jié)雙作用油缸的伸縮實(shí)際控制刀盤的360°轉(zhuǎn)向。
[0010]所述撐靴為有多個(gè)，且形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)撐靴通過滑鍵連接到主驅(qū)動(dòng)上。
[0011]所述模板為多組獨(dú)立模板構(gòu)成。
[0012]所述混凝土擠壓環(huán)為分體結(jié)構(gòu)，包括主環(huán)、堵頭環(huán)和螺母，堵頭環(huán)上焊接有螺桿，螺桿穿過主環(huán)上的螺桿孔，并在螺桿的末端通過螺母連接固定。
[0013]所述井壁支護(hù)系統(tǒng)還包括超前注漿系統(tǒng)和混凝土添加劑加注裝置，該超前注漿系統(tǒng)包括多功能鉆機(jī)和注漿泵。
[0014]本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是:
1、在結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明全斷面豎井鉆機(jī)包括設(shè)備主梁、設(shè)備平臺(tái)、井架、掘進(jìn)系統(tǒng)、人員及物料輸送系統(tǒng)、井壁支護(hù)系統(tǒng)和保障系統(tǒng)以及操控室，采用全新的豎井開鑿的新方式，主要用于各種豎井的開鑿，實(shí)現(xiàn)豎井全斷面高效施工；本發(fā)明是集掘進(jìn)、出渣、支護(hù)、排水、通風(fēng)、超前探測(cè)等功能于一體的集成化成套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)豎井開鑿、支護(hù)、出渣等平行作業(yè)，機(jī)械自動(dòng)化程度高，同時(shí)提高豎井施工效率，縮短豎井建井周期，大大節(jié)約了建井成本，減少礦場(chǎng)前期投入。
[0015]2、在結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明所述掘進(jìn)系統(tǒng)主要有刀盤、主驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)油缸、撐靴、撐靴油缸組成，實(shí)現(xiàn)豎井全斷面掘進(jìn)；掘進(jìn)系統(tǒng)還包括十字軸和調(diào)向節(jié)時(shí)調(diào)向節(jié)中間結(jié)構(gòu)為雙作用油缸，該油缸桿兩端與撐靴定環(huán)滑動(dòng)連接，以限定調(diào)向節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，推進(jìn)油缸將推進(jìn)力作用于調(diào)向節(jié)，撐靴定環(huán)固定調(diào)向節(jié)的運(yùn)動(dòng)軌跡，使之向下運(yùn)動(dòng)，調(diào)向節(jié)又將推進(jìn)力傳遞到十字軸，進(jìn)而傳遞到主驅(qū)動(dòng)、刀盤，通過控制推進(jìn)油缸的伸縮與調(diào)向節(jié)雙作用油缸的伸縮實(shí)際控制刀盤的360°轉(zhuǎn)向，能夠?qū)崿F(xiàn)豎井的全斷面開鑿，操作使用方便。
[0016]3、在結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明人員及物料的輸送主要有絞車、吊桶、泥漿管、渣漿泵、泥漿處理站等組成，實(shí)現(xiàn)井上、井下人員、渣土、鋼材等物料的運(yùn)輸；人員及施工物料通過一套人員提升機(jī)及人員吊罐完成，其渣土的輸送分兩步完成，首先泥漿泵將攜帶渣土的泥漿經(jīng)排漿管送至一級(jí)分離站，經(jīng)過分離大顆粒渣土進(jìn)入儲(chǔ)渣倉，通過儲(chǔ)渣倉底部快速上料裝置將渣土裝入吊桶，通過提升機(jī)輸送至井口，由溜渣槽裝入渣車運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?；小顆粒渣土及泥漿進(jìn)入二級(jí)分離站，經(jīng)過處理后將小顆粒渣土與泥漿分離，泥漿則通過回漿管回流至工作面，進(jìn)行循環(huán)利用，小顆粒渣土則進(jìn)入喂料機(jī)構(gòu)，由輸送泵通過出漿管將泥漿泵送至地面；地面優(yōu)質(zhì)泥漿通過進(jìn)漿管輸送到井下；以上各系統(tǒng)配合使用完成井上、井下人員、物料、渣土、泥漿的輸送；整個(gè)輸送系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，人員、物料、渣土、泥漿輸送平行作業(yè)，提高了工作效率。
[0017]4、在結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明井壁支護(hù)系統(tǒng)主要由模板、混凝土輸送管、緩沖器、混凝土泵等組成，實(shí)現(xiàn)井壁及時(shí)澆筑；還可以利用鉆機(jī)小車、鉆機(jī)油缸控制多功能鉆機(jī)進(jìn)行打錨桿、超前探測(cè)及超前注漿作業(yè)；因而，井壁支護(hù)系統(tǒng)可以進(jìn)行噴錨、模筑、擠壓混凝土、超前注漿多種施工，施工模式切換簡(jiǎn)單、可靠，可以滿足不同地層施工的需要。
[0018]5、結(jié)構(gòu)上，本發(fā)明保障系統(tǒng)主要有電力設(shè)施、控制設(shè)施、通風(fēng)設(shè)施及通水設(shè)施等組成，保證井下設(shè)備工作及人員生命保障的需要，保證設(shè)備、人員的正常工作；其中電纜、凈水管安裝在穩(wěn)繩上，隨設(shè)備向下延伸，進(jìn)風(fēng)管、回風(fēng)管安裝在井壁上，隨井壁的延伸向下鋪設(shè)，管道延伸設(shè)備采用井下延伸，利用出漿管伸縮管、進(jìn)漿管伸縮管、混凝土伸縮管，當(dāng)一個(gè)伸縮行程完成后，將管路斷開，管道縮回，有輔助吊車吊裝裝一根新的管道進(jìn)行管道延伸，操作使用簡(jiǎn)單、方便。
[0019]6、此外，本發(fā)明豎井鉆機(jī)還可用于隧道、水電、核電、地下工程等豎井開鑿，打開地下施工的通道，實(shí)現(xiàn)快速、安全的地下施工，應(yīng)用范圍廣，適于推廣實(shí)施。
[0020]7、綜上，本發(fā)明全斷面豎井鉆機(jī)解決了煤礦等大型豎井的施工問題，實(shí)現(xiàn)豎井掘進(jìn)、出渣、支護(hù)、排水、通風(fēng)等一系列功能的自動(dòng)化、機(jī)械化、集成化的成套設(shè)備，提高施工效率，降低施工高成本，增加施工安全性，并且應(yīng)用范圍廣，因此，非常適于推廣實(shí)施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:
圖1為本發(fā)明全斷面豎井鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1所示全斷面豎井鉆機(jī)的掘進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖1所示全斷面豎井鉆機(jī)的人員及物料輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖1所示全斷面豎井鉆機(jī)的井壁支護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖1所示全斷面豎井鉆機(jī)的井壁支護(hù)系統(tǒng)的工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖1所示全斷面豎井鉆機(jī)的保障系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為圖4所示全斷面豎井鉆機(jī)的井壁支護(hù)系統(tǒng)混凝土擠壓環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7所示全斷面豎井鉆機(jī)的井壁支護(hù)系統(tǒng)混凝土擠壓環(huán)爆炸結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中序號(hào):1、掘進(jìn)系統(tǒng)，101、刀盤，102、撐靴油缸，103、撐靴，104、主驅(qū)動(dòng)，105、推進(jìn)油缸，106、調(diào)向節(jié)，107、十字軸，108、撐靴定環(huán)，2、人員及物料輸送系統(tǒng)，201、泥漿泵，202、排漿管，203、回漿管，204、輸送泵，205、喂料機(jī)構(gòu)，206、二級(jí)分離站，207、出漿管，208、吊桶，209、一級(jí)分離站，210、儲(chǔ)渣倉，211、進(jìn)漿管，212、人員提升機(jī)，213、人員吊罐，214、溜渣槽，215、穩(wěn)車，216、提升機(jī)，3、井壁支護(hù)系統(tǒng)，301、混凝土輸送管，302、緩沖器，303、混凝土泵，304、注漿管，305、混凝土擠壓環(huán)，305-1、堵頭環(huán)，305-2、螺母，305-3、主環(huán)，306、擠壓油缸，
307、多功能鉆機(jī)，308、鉆機(jī)小車，309、鉆機(jī)油缸，310、混凝土攪拌罐，311、模板，312、提升機(jī)，313、輔助吊車，314、注漿泵，315、混凝土添加劑加注裝置，4、保障系統(tǒng)，401、主控室，402、油脂泵，403、電器柜，404、變壓器，405、空壓機(jī)，406、泵站，407、進(jìn)風(fēng)管，408、回風(fēng)管，409、出漿管伸縮管，410、進(jìn)漿管伸縮管，411、混凝土伸縮管，412、，電纜，413、凈水管，5、設(shè)備主梁，6、設(shè)備平臺(tái)，7、風(fēng)機(jī)，8、井架，9、電纜卷筒，10、操控室。
[0022]【具體實(shí)施方式】實(shí)施例一:
參見圖1至圖8，圖中，本發(fā)明全斷面豎井鉆機(jī)，該設(shè)備分為掘進(jìn)系統(tǒng)1、人員及物料輸送系統(tǒng)2、井壁支護(hù)系統(tǒng)3、保障系統(tǒng)4四大系統(tǒng)及設(shè)備主梁5、設(shè)備平臺(tái)6、風(fēng)機(jī)7、井架8、電纜卷筒9、操控室10等，每個(gè)系統(tǒng)由獨(dú)立的設(shè)備構(gòu)成。
[0023]豎井掘進(jìn)系統(tǒng)主要由刀盤101、撐靴油缸102、撐靴103、主驅(qū)動(dòng)104、推進(jìn)油缸105、調(diào)向節(jié)106、十字軸107、撐靴定環(huán)108。所述撐靴為有多個(gè)，且形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)撐靴通過滑鍵連接到主驅(qū)動(dòng)上。撐靴油缸102撐緊撐靴103作用于井壁，產(chǎn)生推進(jìn)油缸105的著力點(diǎn)，推進(jìn)油缸推105推進(jìn)主驅(qū)動(dòng)104進(jìn)而推動(dòng)刀盤101產(chǎn)生掘進(jìn)動(dòng)作，通過控制推進(jìn)缸105的伸縮控制刀盤101的掘進(jìn)方向，主驅(qū)動(dòng)104驅(qū)動(dòng)刀盤101進(jìn)行豎井掘進(jìn)。該系統(tǒng)可以不受深度、地層等因素的影響，以強(qiáng)大的破巖力及推進(jìn)力保證設(shè)備的掘進(jìn)速度及掘進(jìn)方向。
[0024]人員及物料運(yùn)輸系統(tǒng)主要由泥漿泵201、排漿管202、回漿管203、輸送泵204、喂料機(jī)構(gòu)205、二級(jí)分離站206、出漿管207、吊桶208、一級(jí)分離站209、儲(chǔ)渣倉210、進(jìn)漿管211、人員提升機(jī)212、人員吊罐213、溜渣槽214、穩(wěn)車215、提升機(jī)216等組成。人員及施工物料通過一套人員提升機(jī)212及人員吊罐213完成；渣土的輸送分兩步完成，首先泥漿泵201將攜帶渣土的泥漿經(jīng)排漿管202送至一級(jí)分離站209，經(jīng)過分離大顆粒渣土進(jìn)入儲(chǔ)渣倉210，通過底部快速上料裝置將渣土裝入吊桶208，通過提升機(jī)216輸送至井口，由溜渣槽214裝入渣車運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?。小顆粒渣土及泥漿進(jìn)入二級(jí)分離站206，經(jīng)過處理后將小顆粒渣土與泥漿分離，泥漿則通過回漿管203回流至工作面，進(jìn)行循環(huán)利用，小顆粒渣土則進(jìn)入喂料機(jī)構(gòu)205，由輸送泵204通過出漿管207將泥漿泵送至地面；地面優(yōu)質(zhì)泥漿通過進(jìn)漿管211輸送到井下；以上各系統(tǒng)配合使用完成井上、井下人員、物料、渣土、泥漿的輸送。該系統(tǒng)采用泥漿攜渣、干濕分離出渣，渣、物、人分離輸送，實(shí)現(xiàn)低能耗、高效率出渣。
[0025]井壁支護(hù)系統(tǒng)主要由混凝土輸送管301、緩沖器302、混凝土泵303、注漿管304、混凝土擠壓環(huán)305、擠壓油缸306、多功能鉆機(jī)307、鉆機(jī)小車308、鉆機(jī)油缸309、混凝土攪拌罐310、模板311、提升機(jī)312、輔助吊車313、注漿泵314、混凝土添加劑加注裝置315等組成。采用井下模筑井壁進(jìn)行支護(hù)，利用輔助吊車313將鋼筋等物料輸送至工作位置，進(jìn)行鋼筋綁扎，利用提升機(jī)312將模板送至立模位置進(jìn)行立模，混凝土經(jīng)輸送管301、緩沖器302由地面輸送至井下混凝土攪拌罐310，再經(jīng)混凝土泵303、注漿管304注入模板311中進(jìn)行混凝土澆筑。采用噴錨施工，利用混凝土泵303、混凝土添加劑加注裝置315、空壓機(jī)404等進(jìn)行錨噴作業(yè)。利用模板311、混凝土擠壓環(huán)305及井壁形成封閉空間，利用混凝土泵303進(jìn)行注漿，利用擠壓油缸306推動(dòng)混凝土擠壓環(huán)305壓實(shí)混凝土完成井壁澆筑。利用鉆機(jī)小車
308、鉆機(jī)油缸309控制多功能鉆機(jī)307進(jìn)行打錨桿、超前探測(cè)及超前注漿作業(yè)。所述混凝土擠壓環(huán)為分體結(jié)構(gòu)，包括主環(huán)305-3、堵頭環(huán)305-1和螺母305-2，堵頭環(huán)上焊接有螺桿，螺桿穿過主環(huán)上的螺桿孔，并在螺桿的末端通過螺母連接固定。所述模板為多組獨(dú)立模板構(gòu)成。
[0026]保障系統(tǒng)主要由主控室401、油脂泵402、電器柜403、變壓器404、空壓機(jī)405、泵站406、進(jìn)風(fēng)管407、回風(fēng)管408、出漿管伸縮管409、進(jìn)漿管伸縮管410、混凝土伸縮管411、電纜412、凈水管413等組成，以保證井下設(shè)備及人員的工作需要。電纜412、凈水管413安裝在穩(wěn)繩上，隨設(shè)備向下延伸，進(jìn)風(fēng)管407、回風(fēng)管408安裝在井壁上，隨井壁的延伸向下鋪設(shè)，管道延伸設(shè)備采用井下延伸，利用出漿管伸縮管409、進(jìn)漿管伸縮管410、混凝土伸縮管411，當(dāng)一個(gè)伸縮行程完成后，將管路斷開，管道縮回，有輔助吊車313吊裝裝一根新的管道進(jìn)行管道延伸。
[0027]本發(fā)明的工作過程如下:
撐靴103撐緊巖壁，啟動(dòng)主驅(qū)動(dòng)104，推進(jìn)油缸105推進(jìn)主驅(qū)動(dòng)104及刀盤101向前掘進(jìn)，切削巖土。
[0028]刀盤101切削的渣土融入泥漿，泥漿泵201將攜帶渣土的泥漿經(jīng)排漿管202送至一級(jí)分離站209，經(jīng)過分離大顆粒渣土進(jìn)入儲(chǔ)渣倉210，通過底部快速上料裝置將渣土裝入吊桶208，通過提升機(jī)216輸送至井口，由溜渣槽214裝入渣車運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢谩Ｐ☆w粒渣土及泥漿進(jìn)入二級(jí)分離站206，經(jīng)過處理后將小顆粒渣土與泥漿分離，泥漿則通過回漿管203回流至工作面，進(jìn)行循環(huán)利用，小顆粒渣土則進(jìn)入喂料機(jī)構(gòu)205，由輸送泵204通過出漿管207將泥漿泵送至地面；地面優(yōu)質(zhì)泥漿通過進(jìn)漿管211輸送到井下。
[0029]在設(shè)備掘進(jìn)的同時(shí)，采用井下模筑井壁進(jìn)行支護(hù)，利用輔助吊車313將鋼筋等物料輸送至工作位置，進(jìn)行鋼筋綁扎，利用提升機(jī)312將模板送至立模位置進(jìn)行立模，混凝土經(jīng)輸送管301、緩沖器302由地面輸送至井下混凝土攪拌罐310，再經(jīng)混凝土泵303、注漿管304注入模板311中進(jìn)行混凝土澆筑。采用噴錨施工，利用混凝土泵303、混凝土添加劑加注裝置315、空壓機(jī)404等進(jìn)行錨噴作業(yè)。利用模板311、混凝土擠壓環(huán)305及井壁形成封閉空間，利用混凝土泵303進(jìn)行注漿，利用擠壓油缸306推動(dòng)混凝土擠壓環(huán)305壓實(shí)混凝土完成井壁澆筑。
[0030]施工過程中，利用鉆機(jī)小車308、鉆機(jī)油缸309控制多功能鉆機(jī)307進(jìn)行打錨桿、超前探測(cè)及超前注漿作業(yè)。
[0031]隨著設(shè)備的不斷向下掘進(jìn)，進(jìn)風(fēng)管407、回風(fēng)管408、出漿管伸縮管409、進(jìn)漿管伸縮管410、混凝土伸縮管411、電纜412、凈水管413伸縮行程使用完后，將管道上部閥門關(guān)閉，斷開管道，將伸縮管縮回，利用輔助吊車313吊起備用管道，進(jìn)行管道安裝，延伸管道，繼續(xù)進(jìn)行掘進(jìn)。從而實(shí)現(xiàn)了豎井開鑿、襯砌、出渣等施工的平行作業(yè)。
[0032]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明構(gòu)思和原則的前提下所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種全斷面豎井鉆機(jī)，包括設(shè)備主梁、設(shè)備平臺(tái)、井架、掘進(jìn)系統(tǒng)、人員及物料輸送系統(tǒng)、井壁支護(hù)系統(tǒng)和保障系統(tǒng)，以及操控室，其特征是:在設(shè)備主梁前端安裝有掘進(jìn)系統(tǒng)，在設(shè)備主梁后端安裝有多個(gè)設(shè)備平臺(tái)，在井口上安裝有井架，井架上設(shè)有操控室，人員及物料輸送系統(tǒng)和保障系統(tǒng)安裝在掘進(jìn)系統(tǒng)后部，井壁支護(hù)系統(tǒng)安裝在掘進(jìn)系統(tǒng)后部以及四周，所述人員及物料輸送系統(tǒng)所含提升機(jī)、一級(jí)分離站、儲(chǔ)渣倉、二級(jí)分離站、喂料機(jī)構(gòu)和輸送泵，所述井壁支護(hù)系統(tǒng)所含輔助吊車、提升機(jī)、井下混凝土攪拌罐和混凝土泵以及錨固系統(tǒng)，均安裝在設(shè)備平臺(tái)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全斷面豎井鉆機(jī)，其特征是:所述掘進(jìn)系統(tǒng)包括刀具背裝式結(jié)構(gòu)的刀盤、主驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)油缸、撐靴、撐靴定環(huán)和撐靴油缸，所述推進(jìn)油缸有多個(gè)，且均布在主驅(qū)動(dòng)后部四周，推進(jìn)油缸的一端鉸接在設(shè)備主梁上，另一端鉸接在主驅(qū)動(dòng)后部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全斷面豎井鉆機(jī)，其特征是:所述人員及物料輸送系統(tǒng)包括泥漿泵、排漿管、一級(jí)分離站、儲(chǔ)渣倉、快速上料裝置、吊桶、提升機(jī)、穩(wěn)車、溜渣槽、二級(jí)分離站、回漿管、喂料機(jī)構(gòu)、輸送泵、出漿管和進(jìn)漿管，泥漿泵安裝在主驅(qū)動(dòng)中心，且吸漿口穿過刀盤，排漿管進(jìn)漿口與泥漿泵連接，其出漿口對(duì)應(yīng)設(shè)置有一級(jí)分離站，一級(jí)分離站出渣口對(duì)應(yīng)設(shè)置有儲(chǔ)渣倉，其出漿口對(duì)應(yīng)設(shè)置有二級(jí)分離站，二級(jí)分離站出漿口連通有回漿管，回漿管的出口端設(shè)置在撐靴定環(huán)上，二級(jí)分離站出渣口對(duì)應(yīng)設(shè)置有喂料機(jī)構(gòu)，喂料機(jī)構(gòu)出口連接在輸送泵上，輸送泵上連接有出漿管，出漿管的出口設(shè)置在井口處，連接泥漿處理設(shè)備，進(jìn)漿管的進(jìn)口在井口處，連接制漿池，其出口端設(shè)置在撐靴定環(huán)上，提升機(jī)和穩(wěn)車安裝在井口，提升機(jī)繩索繞過井架上的滑輪連接在吊桶上，溜渣槽安裝在井架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全斷面豎井鉆機(jī)，其特征是:所述井壁支護(hù)系統(tǒng)包括模筑系統(tǒng)和噴錨系統(tǒng)，其中模筑系統(tǒng)包括輔助吊車、提升機(jī)、模板、混凝土輸送管、緩沖器、井下混凝土攪拌罐、混凝土泵、注漿管和混凝土擠壓環(huán)以及擠壓油缸，模板、混凝土擠壓環(huán)及井壁形成封閉空間，擠壓油缸一端鉸接在撐靴定環(huán)后部，另一端固定在混凝土擠壓環(huán)上，噴錨系統(tǒng)包括混凝土泵、鉆機(jī)小車、鉆機(jī)油缸和多功能鉆機(jī)，鉆機(jī)小車通過鉆機(jī)油缸吊裝在掘進(jìn)系統(tǒng)后部的設(shè)備平臺(tái)上，鉆機(jī)小車上鉸接安裝有多功能鉆機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全斷面豎井鉆機(jī)，其特征是:所述保障系統(tǒng)包括電力及控制模塊、通風(fēng)及通水模塊和管道延伸模塊，其中電力及控制模塊包括主控室、油脂泵、電器柜、變壓器、空壓機(jī)、泵站、電纜及電纜卷筒，所述通風(fēng)及通水模塊包括風(fēng)機(jī)、進(jìn)風(fēng)管、出風(fēng)管和凈水管，所述管道延伸模塊包括出漿管伸縮管、進(jìn)漿管伸縮管、混凝土伸縮管、延伸管道及管道閥門。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全斷面豎井鉆機(jī)，其特征是:所述掘進(jìn)系統(tǒng)還包括十字軸和調(diào)向節(jié)，十字軸安裝在主驅(qū)動(dòng)上，與主驅(qū)動(dòng)、刀盤連為一體，調(diào)向節(jié)一端轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在十字軸上，另一端與推進(jìn)油缸連接，同時(shí)調(diào)向節(jié)中間結(jié)構(gòu)為雙作用油缸，該油缸桿兩端與撐靴定環(huán)滑動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全斷面豎井鉆機(jī)，其特征是:所述撐靴為有多個(gè)，且形成環(huán)形結(jié)構(gòu)，每個(gè)撐靴通過滑鍵連接到主驅(qū)動(dòng)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全斷面豎井鉆機(jī)，其特征是:所述模板為多組獨(dú)立模板構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】E21D7/00GK103670420SQ201310677132
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】李建斌, 趙華, 張寧川, 肖威, 卓興建, 王杜娟, 賈連輝, 蒲曉波, 董艷萍, 鄭永光, 王雙旺, 周倩 申請(qǐng)人:中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司