排孔開槽的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種排孔開槽機(jī)，包括鉆機(jī)平臺(tái)，鉆機(jī)平臺(tái)包括平臺(tái)底盤，平臺(tái)底盤上設(shè)有豎向?qū)к墸Q向?qū)к壣显O(shè)有水平導(dǎo)軌，水平導(dǎo)軌上設(shè)有平臺(tái)上盤，平臺(tái)上盤上設(shè)有多頭鉆進(jìn)裝置，多頭鉆進(jìn)裝置包括多根鉆桿，每根鉆桿上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)部、夾持導(dǎo)向裝置和鉆頭。還包括鉆進(jìn)防偏裝置、走輪、定位千斤頂?shù)?。能?duì)大埋深巷道進(jìn)行高效率的開槽卸壓，有效地將巷道圍巖壓力轉(zhuǎn)移到圍巖深部，提高圍巖自穩(wěn)能力，降低巷道穩(wěn)定所需的支護(hù)反力，降低支護(hù)成本。
【專利說(shuō)明】排孔開槽機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煤礦巷道圍巖維護(hù)設(shè)備，尤其涉及一種排孔開槽機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤炭開采深度的增加，巷道圍巖原始地應(yīng)力增大。巷道開挖后，巷道圍巖應(yīng)力重新分布，巷道圍巖產(chǎn)生的變形大大增加。中硬及中硬以上圍巖條件下的巷道也呈現(xiàn)出軟巖巷道的大變形特性。開槽卸壓是一種可有效地釋放巷道圍巖壓力的工程技術(shù)，是一種將巷道圍巖壓力轉(zhuǎn)移到巷道圍巖深部的巷道穩(wěn)定性控制技術(shù)。
[0003]目前，尚沒(méi)有能夠進(jìn)行巷道圍巖深槽(例如大于2m)卸壓的專用開槽設(shè)備或機(jī)械。僅有淺槽(例如小于2m)卸壓的非標(biāo)準(zhǔn)開挖技術(shù)。所以，目前礦井沒(méi)有深槽開挖的專用設(shè)備，不能有效地將巷道圍巖壓力轉(zhuǎn)移到圍巖深部。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠進(jìn)行巷道圍巖深槽(大于2m)窄縫(寬度小于100mm)高效開槽的排孔開槽機(jī)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明的排孔開槽機(jī)，包括鉆機(jī)平臺(tái)，所述鉆機(jī)平臺(tái)包括平臺(tái)底盤，所述平臺(tái)底盤上設(shè)有豎向?qū)к?，所述豎向?qū)к壣显O(shè)有水平導(dǎo)軌，所述水平導(dǎo)軌上設(shè)有平臺(tái)上盤，所述平臺(tái)上盤上設(shè)有多頭鉆進(jìn)裝置，所述多頭鉆進(jìn)裝置包括多根相互平行的鉆桿，每根鉆桿上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)部、夾持導(dǎo)向裝置和鉆頭，多根相互平行的鉆桿一同鉆進(jìn)。
[0007]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的排孔開槽機(jī)，由于包括鉆機(jī)平臺(tái)，所述鉆機(jī)平臺(tái)包括平臺(tái)底盤，所述平臺(tái)底盤上設(shè)有豎向?qū)к?，所述豎向?qū)к壣显O(shè)有水平導(dǎo)軌，所述水平導(dǎo)軌上設(shè)有平臺(tái)上盤，所述平臺(tái)上盤上設(shè)有多頭鉆進(jìn)裝置，所述多頭鉆進(jìn)裝置包括多根相互平行的鉆桿，每根鉆桿上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)部、夾持導(dǎo)向裝置和鉆頭，多根相互平行的鉆桿一同鉆進(jìn)，能對(duì)大埋深煤礦巷道進(jìn)行高效率的開槽卸壓，有效地將巷道圍巖壓力轉(zhuǎn)移到圍巖深部，提高圍巖自穩(wěn)能力，降低巷道穩(wěn)定所需的支護(hù)反力，降低支護(hù)成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中多頭鉆進(jìn)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中多頭鉆進(jìn)裝置(3鉆頭型)可平移的鉆機(jī)平臺(tái)立體示意圖；圖3a為本發(fā)明實(shí)施例中半月形弧板防偏裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3b為本發(fā)明實(shí)施例中半月形弧板防偏裝置的工作原理圖；
[0011]圖3c為本發(fā)明實(shí)施例一的鉆桿同軸防偏裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3d為本發(fā)明實(shí)施例一的鉆桿同軸防偏裝置的工作原理圖；
[0013]圖3e為本發(fā)明實(shí)施例二的鉆桿同軸防偏裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖3f為本發(fā)明實(shí)施例二的鉆桿同軸防偏裝置的工作原理圖；
[0015]圖4a至圖4h為本發(fā)明實(shí)施例中鉆進(jìn)工作循環(huán)示意圖,其中:圖4a、4c、4e、4g為斷面視圖，圖4b、4d、4f、4h為平面視圖；
[0016]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中鉆孔布置斷面視圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中排孔開槽機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:
[0018]1-驅(qū)動(dòng)部，2-夾持導(dǎo)向裝置，3-鉆桿，4-鉆頭，5-定位千斤頂，6_平臺(tái)底盤，7-豎向?qū)к墸?-水平導(dǎo)軌，9-平臺(tái)上盤，10-定位環(huán)，11-半月形弧板，12-鉆進(jìn)裝置，13-防偏裝置，14-圍巖，15-約束軸承，16-擋位軸承，17-平臺(tái)上盤；
[0019]①-首次鉆進(jìn)平臺(tái)位置②-第二次鉆進(jìn)時(shí)平臺(tái)位置③-第三次鉆進(jìn)時(shí)平臺(tái)位置④-第三次鉆進(jìn)時(shí)平臺(tái)位置⑤-新打鉆孔⑥-已打好的鉆孔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0021]本發(fā)明的排孔開槽機(jī)，其較佳的【具體實(shí)施方式】是:
[0022]包括鉆機(jī)平臺(tái)，所述鉆機(jī)平臺(tái)包括平臺(tái)底盤，所述平臺(tái)底盤上設(shè)有豎向?qū)к?，所述豎向?qū)к壣显O(shè)有水平導(dǎo)軌，所述水平導(dǎo)軌上設(shè)有平臺(tái)上盤，所述平臺(tái)上盤上設(shè)有多頭鉆進(jìn)裝置，所述多頭鉆進(jìn)裝置包括多根相互平行的鉆桿，每根鉆桿上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)部、夾持導(dǎo)向裝置和鉆頭，多根相互平行的鉆桿一同鉆進(jìn)。
[0023]所述平臺(tái)底盤上設(shè)有四根豎向?qū)к?，前部的兩根豎向?qū)к壣显O(shè)有前水平導(dǎo)軌，后部的兩根豎向?qū)к壣显O(shè)有后水平導(dǎo)軌，所述前水平導(dǎo)軌和后水平導(dǎo)軌上分別設(shè)有前平臺(tái)上盤和后平臺(tái)上盤，所述夾持導(dǎo)向裝置和驅(qū)動(dòng)部分別設(shè)于所述前平臺(tái)上盤和后平臺(tái)上盤上。
[0024]還包括鉆進(jìn)防偏裝置，所述鉆進(jìn)防偏裝置緊靠所述鉆桿并緊近要鉆進(jìn)的新鉆孔位置。
[0025]所述鉆進(jìn)防偏裝置包括半月形弧板，所述半月形弧板的長(zhǎng)度等于鉆孔的深度，所述半月形護(hù)板的背面設(shè)有定位環(huán)，所述半月形護(hù)板的弧面靠在所述鉆頭上。
[0026]所述鉆進(jìn)防偏裝置包括連接桿，所述連接桿上設(shè)有約束軸承和擋位軸承，所述約束軸承和擋位軸承緊靠所述鉆桿。
[0027]所述平臺(tái)底盤的底部設(shè)有履帶行走裝置。
[0028]所述平臺(tái)底盤的側(cè)部和后部分別設(shè)有定位千斤頂。
[0029]所述的鉆機(jī)平臺(tái)能夠在前水平導(dǎo)軌和后水平導(dǎo)軌上沿巷道的長(zhǎng)軸方向平移，鉆機(jī)平臺(tái)平移時(shí)，不用移動(dòng)排孔開槽機(jī)整體。
[0030]本發(fā)明的排孔開槽機(jī)，能對(duì)大埋深煤礦巷道進(jìn)行高效率的開槽卸壓，有效地將巷道圍巖壓力轉(zhuǎn)移到圍巖深部，提高圍巖自穩(wěn)能力，降低巷道穩(wěn)定所需的支護(hù)反力，降低支護(hù)成本。
[0031]本發(fā)明的排孔開槽機(jī)包括四個(gè)部分:多頭鉆進(jìn)裝置、多頭鉆進(jìn)裝置可平移的鉆機(jī)平臺(tái)、鉆進(jìn)防偏裝置、開槽機(jī)整體移位裝置。
[0032]多頭鉆進(jìn)裝置:鉆進(jìn)裝置具有兩個(gè)以上的平行鉆進(jìn)打孔裝置，每次鉆進(jìn)可在巷道壁鉆出兩個(gè)以上平行的鉆孔。
[0033]多頭鉆進(jìn)裝置可平移的鉆機(jī)平臺(tái):在開槽機(jī)整體固定后，“多頭鉆進(jìn)裝置”可在鉆機(jī)平臺(tái)上沿巷道長(zhǎng)軸方向平移，正常施工期間，“多頭鉆進(jìn)裝置”每次平移一個(gè)“鉆孔中心距d”的距離。
[0034]鉆進(jìn)防偏裝置:緊靠著已打好的鉆孔，再鉆進(jìn)新的鉆孔時(shí)，新打鉆孔易發(fā)生偏斜。鉆進(jìn)防偏裝置是一種可防止鉆孔偏斜的約束裝置。
[0035]開槽機(jī)整體移位裝置:是開槽機(jī)整體沿巷道長(zhǎng)軸方向，在巷道地坪上移動(dòng)的移位裝置。正常施工期間，“開槽機(jī)整體”每次移動(dòng)的距離LI= “鉆孔中心距d”X鉆頭個(gè)數(shù)nX “多頭鉆進(jìn)裝置”平移次數(shù)m。鉆孔布置斷面如圖5所示。
[0036]使用本發(fā)明的排孔開槽機(jī)，具有兩大優(yōu)勢(shì):其一，能大幅度提高鉆孔施工效率，其二，能夠使“開槽卸壓”的卸壓槽達(dá)到較大深度(例如3m — 10m)。
[0037]使用本發(fā)明的排孔開槽機(jī)，能夠在巷道圍巖中打出一排沿巷道長(zhǎng)軸方向排列的相連鉆孔，在巷道圍巖中形成一個(gè)具有較大深度的“卸壓槽”，從而使巷道圍巖有效卸壓，即將巷道圍巖壓力轉(zhuǎn)移到圍巖深部。提高巷道的圍巖穩(wěn)定性，降低支護(hù)成本。
[0038]具體實(shí)施例:
[0039]排孔開槽機(jī)包括四個(gè)部分:多頭鉆進(jìn)裝置、鉆進(jìn)裝置可平移的鉆機(jī)平臺(tái)、鉆進(jìn)防偏裝置、開槽機(jī)整體移位裝置。
[0040]1、多頭鉆進(jìn)裝置:
[0041]如圖1所示，鉆進(jìn)裝置由兩個(gè)以上(一般為3到5個(gè))的鉆桿與鉆頭組成，鉆桿驅(qū)動(dòng)部交錯(cuò)排列，使鉆機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊。兩個(gè)以上的鉆桿驅(qū)動(dòng)部固定在同一個(gè)平臺(tái)上。兩個(gè)以上的鉆桿鉆頭鉆進(jìn)工作過(guò)程中，同進(jìn)同退，每次鉆進(jìn)可在巷道壁鉆出兩個(gè)以上的相互平行的鉆孔，一般為3到5個(gè)。
[0042]2、多頭鉆進(jìn)裝置可平移的鉆機(jī)平臺(tái):
[0043]如圖2所示，鉆機(jī)平臺(tái)包括定位千斤頂、平臺(tái)底盤、平臺(tái)上盤、豎向?qū)к壓退綄?dǎo)軌等。鉆進(jìn)裝置固定在平臺(tái)上盤。
[0044]平移的目的與功能:為實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)整體一次固定后，在原位打出一排沿巷道長(zhǎng)軸方向排列的相連鉆孔?！岸囝^鉆進(jìn)裝置”隨著平臺(tái)上盤可在水平導(dǎo)軌上沿巷道長(zhǎng)軸方向平移，每次平移距離為d (d小于鉆頭直徑R)。
[0045]定位千斤頂可固定鉆機(jī)位置，防止工作過(guò)程鉆機(jī)發(fā)生偏斜或移位。
[0046]平臺(tái)上盤可在水平導(dǎo)軌上沿巷道長(zhǎng)軸方向平移，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)上的“多頭鉆進(jìn)裝置”沿巷道長(zhǎng)軸方向的平移。正常施工狀態(tài)下，“多頭鉆進(jìn)裝置”每次平移一個(gè)“鉆孔中心距d”的距離
[0047]3、鉆進(jìn)防偏裝置:
[0048]如圖3a至圖3f所示，緊靠已打鉆孔打新孔時(shí)，防偏裝置是一種可防止鉆孔偏斜的約束裝置，防偏設(shè)計(jì)包括兩種類型:半月形弧板防偏裝置和鉆桿同軸防偏裝置。半弧形防偏裝置包括定位環(huán)和半月形弧板。鉆桿同軸防偏裝置包括約束軸承、擋位軸承以及連接桿等。
[0049]緊靠已打鉆孔打新孔前，將半月形弧板防偏裝置安裝到緊靠的已打好的鉆孔中或?qū)@桿同軸防偏裝置安裝到鉆桿上，然后鉆進(jìn)，即可防止新打鉆孔偏斜。鉆進(jìn)工作循環(huán)如圖4所示。[0050]4、排孔開槽機(jī)工作過(guò)程:
[0051]開槽機(jī)總體結(jié)構(gòu)如圖6所示。
[0052]第一步，排孔開槽機(jī)移動(dòng)到工作位置，將開槽機(jī)整體的定位千斤頂頂部升起，頂住巷道圍巖，完成開槽機(jī)整體定位。
[0053]第二步，調(diào)整鉆機(jī)平臺(tái)上盤在兩側(cè)的豎向?qū)к壣系母叨龋Ｕ@進(jìn)角度后即可開機(jī)鉆進(jìn)。多頭鉆進(jìn)裝置(兩個(gè)以上，一般為3-5個(gè)鉆頭)同時(shí)鉆進(jìn)。完成第一次鉆孔后,巷道圍巖產(chǎn)生兩個(gè)以上的平行的鉆孔。而后將鉆桿退出。
[0054]第三步，在已打好的鉆孔中，安裝防偏裝置。將鉆機(jī)平臺(tái)上盤在水平導(dǎo)軌上的位置沿巷道軸向前平移距離d (d小于鉆頭直徑R)。開機(jī)鉆進(jìn)，完成二次鉆孔。
[0055]以這種方式循環(huán)鉆進(jìn)，直至在巷道圍巖中打出一排沿巷道長(zhǎng)軸方向排列的相連鉆孔。在巷道圍巖中形成一個(gè)具有較大深度的“卸壓槽”，一個(gè)開槽工作循環(huán)結(jié)束。
[0056]降下定位千斤頂頂部，將平臺(tái)底部輪子松開，移動(dòng)鉆機(jī)到下一個(gè)開槽位置，循環(huán)進(jìn)行以上步驟，即可完成開槽。
[0057]本發(fā)明能夠?qū)Υ舐裆蠲旱V巷道進(jìn)行高效率開槽卸壓，有效地將巷道圍巖壓力轉(zhuǎn)移到圍巖深部，提高圍巖自穩(wěn)能力，降低巷道穩(wěn)定所需的支護(hù)反力，降低支護(hù)成本。
[0058]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種排孔開槽機(jī)，其特征在于，包括鉆機(jī)平臺(tái)，所述鉆機(jī)平臺(tái)包括平臺(tái)底盤，所述平臺(tái)底盤上設(shè)有豎向?qū)к墸鲐Q向?qū)к壣显O(shè)有水平導(dǎo)軌，所述水平導(dǎo)軌上設(shè)有平臺(tái)上盤，所述平臺(tái)上盤上設(shè)有多頭鉆進(jìn)裝置，所述多頭鉆進(jìn)裝置包括多根相互平行的鉆桿，每根鉆桿上分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)部、夾持導(dǎo)向裝置和鉆頭，多根相互平行的鉆桿一同鉆進(jìn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排孔開槽機(jī)，其特征在于，所述平臺(tái)底盤上設(shè)有四根豎向?qū)к?，前部的兩根豎向?qū)к壣显O(shè)有前水平導(dǎo)軌，后部的兩根豎向?qū)к壣显O(shè)有后水平導(dǎo)軌，所述前水平導(dǎo)軌和后水平導(dǎo)軌上分別設(shè)有前平臺(tái)上盤和后平臺(tái)上盤，所述夾持導(dǎo)向裝置和驅(qū)動(dòng)部分別設(shè)于所述前平臺(tái)上盤和后平臺(tái)上盤上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的排孔開槽機(jī)，其特征在于，還包括鉆進(jìn)防偏裝置，所述鉆進(jìn)防偏裝置緊靠所述鉆桿并緊近要鉆進(jìn)的新鉆孔位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的排孔開槽機(jī)，其特征在于，所述鉆進(jìn)防偏裝置包括半月形弧板，所述半月形弧板的長(zhǎng)度等于鉆孔的深度，所述半月形護(hù)板的背面設(shè)有定位環(huán)，所述半月形護(hù)板的弧面靠在所述鉆頭上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的排孔開槽機(jī)，其特征在于，所述鉆進(jìn)防偏裝置包括連接桿，所述連接桿上設(shè)有約束軸承和擋位軸承，所述約束軸承和擋位軸承緊靠所述鉆桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的排孔開槽機(jī)，其特征在于，所述平臺(tái)底盤的底部設(shè)有履帶行走裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的排孔開槽機(jī)，其特征在于，所述平臺(tái)底盤的側(cè)部和后部分別設(shè)有定位千斤頂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1和2 所述的排孔開槽機(jī)，其特征在于，所述的鉆機(jī)平臺(tái)能夠在前水平導(dǎo)軌和后水平導(dǎo)軌上沿巷道的長(zhǎng)軸方向平移，鉆機(jī)平臺(tái)平移時(shí)，不用移動(dòng)排孔開槽機(jī)整體。
【文檔編號(hào)】E21B7/00GK103899246SQ201410150971
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】高延法, 何曉升, 劉珂銘, 楊柳 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)