本發(fā)明涉及一種鉆機(jī)及施工方法，屬于煤礦井下鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦坑道超前探雙孔施工分體履帶鉆機(jī)及施工方法。

背景技術(shù)：

目前我國大多數(shù)煤礦采用的超前探施工方法是用掘進(jìn)機(jī)在巷道側(cè)幫開拓一個鉆場，然后用常規(guī)分體鉆機(jī)進(jìn)行施工。為全面地反映掘進(jìn)迎頭前方的地質(zhì)情況，往往需要施工多個方位、角度不同的鉆孔，這樣就需反復(fù)移動、穩(wěn)固鉆機(jī)，并且受到鉆孔角度及鉆機(jī)能力的限制，每隔一段時間便需重新開拓鉆場。采用這種工法的主要原因是鉆機(jī)的只有一個給進(jìn)機(jī)構(gòu)，移動、穩(wěn)固費時費力，施工效率低，短時間內(nèi)無法完成正對掘進(jìn)迎頭的超前探鉆孔施工，從而影響了掘進(jìn)機(jī)正常的掘進(jìn)速度，換而言之，常規(guī)分體鉆機(jī)的無法滿足煤礦巷道快速掘進(jìn)的要求。

因此，本發(fā)明的設(shè)計者通過潛心研究和設(shè)計，綜合長期多年從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗和成果，研究設(shè)計出一種煤礦坑道超前探雙孔施工分體履帶鉆機(jī)及施工方法，無需開拓鉆場，機(jī)身窄，可繞到掘進(jìn)機(jī)前方進(jìn)行施工；具有兩個給進(jìn)機(jī)構(gòu)，可同時施工兩個鉆孔；鉆孔覆蓋范圍廣，工藝適應(yīng)性強(qiáng)，施工效率大幅提高的同時滿足煤礦快速掘進(jìn)的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的需反復(fù)移動、穩(wěn)固鉆機(jī)，并且受到鉆孔角度及鉆機(jī)能力的限制，每隔一段時間便需重新開拓鉆場的技術(shù)問題，提供了一種煤礦坑道超前探雙孔施工分體履帶鉆機(jī)及施工方法。該鉆機(jī)及施工方法機(jī)動性強(qiáng)、鉆孔范圍廣、施工效率高。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種煤礦坑道超前探雙孔施工分體履帶鉆機(jī)，包括：鉆車和泵車，所述鉆車包括：

車體平臺，通過液壓旋轉(zhuǎn)支撐設(shè)置于履帶底盤上，

其兩側(cè)對稱設(shè)置可在下滑道移動裝置的帶動下向相反方向滑動、并可在各自旋轉(zhuǎn)裝置的帶動下往相反方向轉(zhuǎn)動的左主機(jī)總成和右主機(jī)總成。

優(yōu)化的，上述的一種煤礦坑道超前探雙孔施工分體履帶鉆機(jī)，還包括：對稱設(shè)置于車體兩側(cè)并能夠向巷道底板伸縮的車體穩(wěn)固油缸；和/或分別設(shè)置于左主機(jī)總成和右主機(jī)總成上的可向巷道頂板伸縮的旋轉(zhuǎn)平臺穩(wěn)固油缸。

優(yōu)化的，上述的一種煤礦坑道超前探雙孔施工分體履帶鉆機(jī)，所述左主機(jī)總成和右主機(jī)總成中的任意一個均包括：設(shè)置于車體平臺上的下滑道移動裝置；通過液壓旋轉(zhuǎn)支撐設(shè)置于下滑道移動裝置上的調(diào)角裝置。

所述調(diào)角裝置包括：

底部支撐座，固定于液壓旋轉(zhuǎn)支撐上，其上固定有一動臂油缸；該動臂油缸的另一端鉸接升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)的一端鉸接于底部支撐座上；

調(diào)平機(jī)構(gòu)，其底部一端鉸接于升降機(jī)構(gòu)上，另一端鉸接于固定于底部支撐座上的調(diào)平油缸的活塞桿上。

優(yōu)化的，上述的一種煤礦坑道超前探雙孔施工分體履帶鉆機(jī)，調(diào)平機(jī)構(gòu)上安裝有主給進(jìn)裝置，所述主給進(jìn)裝置的上部從前至后依次同軸心設(shè)置有扶正器、夾持器、回轉(zhuǎn)器，其下部前端通過前頂油缸與所述調(diào)平機(jī)構(gòu)連接。

一種煤礦坑道超前探雙孔施工方法，包含以下步驟：

步驟①、到位。連接鉆車與泵車之間的高壓油管，掘進(jìn)機(jī)常規(guī)檢修時間內(nèi)，操作鉆車?yán)@到掘進(jìn)機(jī)前方進(jìn)行鉆孔施工。

步驟②、粗調(diào)。操縱鉆車車體平臺和履帶底盤之間的液壓旋轉(zhuǎn)支撐使鉆車車體平臺旋轉(zhuǎn)90°后，操作下滑道移動裝置與調(diào)角裝置之間的液壓旋轉(zhuǎn)支撐使左主機(jī)總成和右主機(jī)總成正對掘進(jìn)迎頭。

步驟③、穩(wěn)固與精調(diào)。首先操作車體穩(wěn)固油缸對車體進(jìn)行穩(wěn)固，其次操作左姿態(tài)調(diào)整操作臺和右姿態(tài)調(diào)整操作臺上的調(diào)平油缸、動臂油缸及下滑道移動裝置內(nèi)油缸，使主機(jī)達(dá)到要求的方位角及仰俯角，最后操作旋轉(zhuǎn)平臺穩(wěn)固油缸頂?shù)较锏理敯迳?，穩(wěn)固整個鉆車。

步驟④、鉆進(jìn)與提鉆。采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)配合螺紋式螺旋鉆桿的工藝方法，將回轉(zhuǎn)器退至主給進(jìn)裝置后端，裝上鉆桿及鉆頭，通風(fēng)或水后開始鉆進(jìn)。鉆桿長度L≤1.5m，采用中間加桿的方式；到達(dá)指定深度后，后端提鉆卸桿。

優(yōu)化的，上述一種煤礦坑道超前探雙孔施工方法，鉆機(jī)可同時施工兩個不同高度、方位角與仰俯角的掘進(jìn)迎頭超前探鉆孔。

優(yōu)化的，上述一種煤礦坑道超前探雙孔施工方法，當(dāng)一個主機(jī)施工完鉆孔后，只需操作其對應(yīng)的調(diào)角裝置和下滑道移動裝置的油缸，快速達(dá)到新孔的角度和距離要求，一次穩(wěn)固便可施工多個鉆孔。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

1.鉆機(jī)上備有兩個給進(jìn)機(jī)構(gòu)，可同時施工兩個超前探鉆孔，減少移動、穩(wěn)固機(jī)身的次數(shù)，縮短輔助時間；

2.鉆機(jī)可完成方位角-45°～45°，仰俯角-90°～60°，水平開孔高度1.4m～2.8m的鉆孔施工，且兩回轉(zhuǎn)器之間可實現(xiàn)0.5m～1.5m的移動距離，工藝適應(yīng)性強(qiáng)、工人勞動強(qiáng)度低。

3.鉆機(jī)給進(jìn)行程1.7m，配合1.5m鉆桿，并采用中間加桿，后端卸桿的方式，可進(jìn)一步縮短夾卸鉆桿的輔助時間。

附圖說明

圖1為鉆機(jī)示意圖；

圖2為鉆車主視圖；

圖3為鉆車右視圖

圖4為鉆車履帶車體主視圖；

圖5為泵車示意圖

圖6為左主機(jī)總成主視圖；

圖7為調(diào)角裝置示意圖。

圖中標(biāo)號及符號說明：1-鉆車，2-泵車，3-左主機(jī)總成，4-右主機(jī)總成，5-右主操作臺，6-主輔助操作臺，7-鉆車履帶車體，8-左主操作臺，9-左姿態(tài)調(diào)整操作臺，10-鉆車行走操作臺，11-右姿態(tài)調(diào)整操作臺，12-車體穩(wěn)固油缸，13-旋轉(zhuǎn)平臺穩(wěn)固油缸，14-車體平臺，15，29-液壓旋轉(zhuǎn)支撐，16-履帶底盤，17-電磁起動器，18-防爆車燈，19-電機(jī)泵組，20-油箱，21-冷卻器，22-泵車履帶車體，23-泵車行走操作臺，24-扶正器，25-夾持器，26-主給進(jìn)裝置，27-回轉(zhuǎn)器，28-調(diào)角裝置，30-下滑道移動裝置，31-前頂油缸，32-調(diào)平機(jī)構(gòu)，33-升降機(jī)構(gòu)，34-調(diào)平油缸，35-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，36-動臂油缸。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實施例：

如圖1-1、圖1-2所示，本發(fā)明由鉆車1和泵車2兩部分組成。

如圖2～4所示，鉆車包括左主機(jī)總成3、右主機(jī)總成4、左主操作臺8、右主操作臺5、左姿態(tài)調(diào)整操作臺9、右姿態(tài)調(diào)整操作臺11、主輔助操作臺6、鉆車行走操縱臺10、鉆車履帶車體7和穩(wěn)固裝置。左主機(jī)總成3和右主機(jī)總成4的設(shè)置于鉆車履帶車體7的兩側(cè)，兩者組成基本相同，只是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)35左右對稱設(shè)計。鉆車履帶車體7包括車體平臺14及履帶底盤16，車體平臺14和履帶底盤16之間通過液壓旋轉(zhuǎn)支撐15連接，通過螺栓固定。穩(wěn)固裝置包括車體穩(wěn)固油缸12和旋轉(zhuǎn)平臺穩(wěn)固油缸13。車體穩(wěn)固油缸12設(shè)置于鉆車履帶車體7的四角，采用中間法蘭固定。左主操作臺8和右主操作臺5固定于車體穩(wěn)固油缸12的尾端法蘭，并可根據(jù)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，提供給操作人員良好的視野和安全性保證。主輔助操作臺6設(shè)置于鉆車履帶車體7中部，左姿態(tài)調(diào)整操作臺9和右姿態(tài)調(diào)整操作臺11對稱布置于鉆車履帶車體7兩側(cè)，鉆車行走操作臺10設(shè)置于鉆車履帶車體7后部，并可旋轉(zhuǎn)一定角度。

如圖5所示，電磁起動器17，防爆車燈18，電機(jī)泵組19，油箱20，冷卻器21，泵車行走操作臺23固定于泵車履帶車體22上。

如圖6～7所示，左主機(jī)總成3包括下滑道移動裝置30、調(diào)角裝置28、主給進(jìn)裝置26、回轉(zhuǎn)器27、夾持器25及扶正器24，下滑道移動裝置30通過螺栓固定在鉆車履帶車體7上，移動距離為0.5m，從而可使兩回轉(zhuǎn)器的間隔在0.5m～1.5m之間；調(diào)角裝置28與下滑道移動裝置30之間通過液壓旋轉(zhuǎn)支撐29連接，通過螺栓固定，液壓旋轉(zhuǎn)支撐可使鉆機(jī)的方位角范圍達(dá)到-45°～+45°；調(diào)角裝置28包括旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)35，升降機(jī)構(gòu)33，調(diào)平機(jī)構(gòu)32，動臂油缸36及調(diào)平油缸34，通過銷軸連接，通過兩油缸的作用，可使鉆機(jī)的仰俯角為-90°～60°；主給進(jìn)裝置26采用油缸鏈條的給進(jìn)方式，且可在調(diào)平機(jī)構(gòu)上滑動，通過前頂油缸31的作用使主給進(jìn)裝置牢牢固定在巷道幫上，回轉(zhuǎn)器27，夾持器25和扶正器24中心同軸設(shè)置于主給進(jìn)裝置26上。

本發(fā)明的鉆機(jī)采用履帶分體的形式且機(jī)身窄，掘進(jìn)機(jī)檢修時間內(nèi)鉆車可以繞到掘進(jìn)機(jī)前方進(jìn)行鉆孔施工。到達(dá)位置后，無需返復(fù)移動機(jī)身，通過操縱鉆車車體平臺14和履帶底盤16之間的液壓旋轉(zhuǎn)支撐15，可使鉆車車體平臺14旋轉(zhuǎn)90°，左、右主機(jī)總成便可正對掘進(jìn)迎頭。然后操作車體穩(wěn)固油缸12進(jìn)行車體穩(wěn)固。兩主機(jī)總成在液壓回路的設(shè)計上，相互獨立，調(diào)角、打鉆互不影響。通過操作左姿態(tài)調(diào)整操作臺9和右姿態(tài)調(diào)整操作臺11上的調(diào)平油缸34、動臂油缸36及下滑道移動裝置30內(nèi)油缸，使主機(jī)達(dá)到要求的方位角及仰俯角后，便可操作旋轉(zhuǎn)平臺穩(wěn)固油缸13頂?shù)较锏理敯迳?，穩(wěn)固整個鉆車。打鉆施工只需操作左主操作臺8和右主操作臺5即可。施工時，采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)配合螺旋鉆桿的工藝方法，鉆桿長度L≤1.5m，采用中間加桿、后端卸桿，無需拆卸水便，縮短輔助時間。當(dāng)一個主機(jī)施工完鉆孔后，只需操作其對應(yīng)的調(diào)角裝置和下滑道移動裝置的油缸，便可快速達(dá)到新孔的角度和距離要求，無需來回移動、穩(wěn)固機(jī)身，一次穩(wěn)固便可施工多個鉆孔，綜合施工效率可達(dá)常規(guī)分體鉆機(jī)的2倍以上，短時間便可完成超前探孔施工，滿足煤礦巷道快速掘進(jìn)的要求。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了1-鉆車，2-泵車，3-左主機(jī)總成，4-右主機(jī)總成，5-右主操作臺，6-主輔助操作臺，7-鉆車履帶車體，8-左主操作臺，9-左姿態(tài)調(diào)整操作臺，10-鉆車行走操作臺，11-右姿態(tài)調(diào)整操作臺，12-車體穩(wěn)固油缸，13-旋轉(zhuǎn)平臺穩(wěn)固油缸，14-車體平臺，15，29-液壓旋轉(zhuǎn)支撐，16-履帶底盤，17-電磁起動器，18-防爆車燈，19-電機(jī)泵組，20-油箱，21-冷卻器，22-泵車履帶車體，23-泵車行走操作臺，24-扶正器，25-夾持器，26-主給進(jìn)裝置，27-回轉(zhuǎn)器，28-調(diào)角裝置，30-下滑道移動裝置，31-前頂油缸，32-調(diào)平機(jī)構(gòu)，33-升降機(jī)構(gòu)，34-調(diào)平油缸，35-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，36-動臂油缸等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。