[實用新型]一種開采石料的裝置

有效

• 申請號: 200920145107.X
• 申請日: 2009-03-09
• 公開（公告）號: CN201539256U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 黃曉東
• 申請（專利權）人: 黃曉東
• 主分類號: E21C47/10
• 分類號: E21C47/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種開采石料的裝置，尤其是用于開采天然石料的無爆破采石方法所使用的膨脹頭元件，俗稱裂石器。

背景技術

傳統的開采大理石、花崗巖石料以及煤礦巷道的無震掘進等方法主要采用以下幾種方式：

(1)使用風鎬，潛孔鉆或鑿巖機在石料上打出需要的孔洞。在鉆好的孔口部裝上鋼楔子，然后用錘子敲擊。這種開采方法工人勞動強度大，生產效率低，有時需借助火藥爆破同時作業，而且力只作用在孔口部，成材率低。

(2)使用液壓劈裂機開采。其破巖原理與人工楔一樣，首先將液壓劈裂機的楔頭部分插入巖石的孔口上，然后開動油泵，驅動液壓劈裂機上的液壓缸來給楔頭施力，這種破巖方法存在著以下問題，楔頭作用在巖石上的力只在孔口部，成材率低，而且該設備價格貴，使用壽命短。

(3)使用靜力破碎劑開采，將配有水的靜力破碎劑灌入預先鉆好的巖石孔中，并用水泥或炮泥把孔封住。水與破碎劑發生反應產生膨脹力，該膨脹力把巖石脹裂。這種方法破巖的缺點是：使用費高，作用時間長，裝破碎劑過程慢，且時有破碎劑噴出傷人的事故發生，破碎劑的保管條件也比較嚴格。

(4)利用高壓水破巖：采用高壓水泵、回轉接頭、回轉電機和封孔裝置等，封孔裝置裝在巖石孔口部，封住注入巖孔中的高壓水，從而使高壓水壓力不斷升高，利用與巖石孔直接接觸的高壓水使巖石破碎。

上述方法的不足是：設備造價昂貴，能耗大，噪音、灰塵等污染嚴重，而且設備不易搬動，無法在多山多石的自然環境或野外環境下使用。所說的打孔方式也存在諸多問題。如采用人工把持風鎬鉆孔，雖然費用低。操作簡單，但所鉆孔直徑較小，耗時長且所鉆的孔眼垂直度和同心圓度精度差；如采用機械化的潛孔鉆(Φ80-Φ100)和鑿巖機(Φ30-Φ60)鉆孔，雖然速度快、精度高，但設備一次性采購成本是風鎬的十幾倍，移動不便，需要輔助設備較多，且鉆孔尺寸范圍較窄。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于，針對現有技術的不足，提供一種開采石料的裝置，包括膨脹頭元件，該元件是柱形體，在柱形體內有襯套殼體(19)，襯套滑塊(18)，膨脹膠管(20)，套頭蓋(9)；在該元件的中心設置膨脹膠管(20)，膠管(20)的內部填充使膠管膨脹變形的工作介質，膠管的外周設置沿著套頭蓋(9)的異型法蘭凹槽徑向移動的襯套滑塊(18)，襯套滑塊(18)的兩端有凸出物，對外傳輸定向力的襯套殼體(19)抵靠該凸出物，其特征在于所說的膨脹頭元件的長徑比是4-25∶1。

該裝置可對各種石料，混凝土材料或煤礦進行定向裂切。使用該裝置時，首先采用薄壁鉆機在石料上鉆孔，然后，將預先組裝好的膨脹頭元件(裂石器)放置在鉆好的孔眼內，將工作介質源與膨脹頭元件的工作介質入口接通。通過工作介質的壓力擴大膨脹膠管的容積，向膨脹頭元件襯套殼體，并通過殼體向孔眼壁傳輸定向作用力，該定向力均勻有效地作用在膨脹頭元件周圍的孔壁上，使石料定向開裂。當石料中形成裂紋時，工作介質的壓力減至零，此時受預加應力彈簧作用的膨脹頭元件的所有可移動部分，以及與支撐嵌入物和殼體接合元件連接的彈性膨脹膠管均回復到初始狀態。所述膨脹頭元件(裂石器)可在孔眼內向周圍產生巨大的定向作用力，能有效地對周圍堅硬物體造成定向開裂。

附圖說明

圖1是膨脹頭元件(裂石器)現場使用示意圖；

圖2是膨脹頭元件的外觀示意圖；

圖3是膨脹頭元件內膨脹膠管的工作示意圖；

圖4是膨脹頭元件的結構示意圖；

圖5是圖4中套頭蓋的局部示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行具體描述。

圖1是膨脹頭元件(裂石器)現場使用示意圖。在石材103已鉆好的孔眼內放置膨脹頭元件102，采用手動液壓泵101通過高壓橡膠管104對膨脹頭元件102傳輸能量。在手動液壓泵101和高壓膠管104之間設置能量分配器105，通過膨脹頭釋放定向力均勻有效地作用在石料孔眼的孔壁上，在開裂面106使石料定向開裂。

圖2是膨脹頭元件102的外觀示意圖，膨脹頭殼體使用鋼材制造，兩個半環狀的殼體201所起的作用是將內部的壓力能量傳遞出來并改變力的方向。能量的積累和傳遞是由手動液壓泵輸送液體介質202通過高壓橡膠管104流動轉移到膨脹頭元件的膨脹膠管20內。液體介質的壓力擴大彈性室容積，借助膨脹膠管20的變形(參見圖3)，向裂石器殼體的襯套滑塊和襯套殼體傳輸定向作用力使石料定向開裂。