[發明專利]一種礦用沖擊切削組合破巖裝置

無效

• 申請號: 201310253036.6
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103334747A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 李夕兵;黨文剛;周子龍;趙國彥;姚金蕊;劉志祥;何忠國
• 申請（專利權）人: 中南大學;貴州開磷(集團)有限責任公司
• 主分類號: E21C25/52
• 分類號: E21C25/52
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種礦用破巖裝置，尤其是能夠對地下礦山深部開采環境下硬巖沖擊切削組合破巖的裝置。

背景技術

隨著淺部礦產資源的開采殆盡，深部礦產資源開采是今后發展的必然趨勢。深部資源所處的環境比較復雜，顯著呈現出了“四高一擾動”特點，即高溫、高應力、高井深、高巖溶水壓和采礦活動擾動，致使巖體大變形失穩、巖爆、礦震、熱害、突水、提升故障等深部災害頻繁高發，給開采帶來了一定的困難。深部巖體儲存了大量的能量，在外界的擾動下（如爆破振動、）可誘發其能量釋放，此時可能會引發礦山災難性的地質災害，深部的這一特點更為明顯。深部高應力一方面可以引發地質災害的發生，另一方面可以利用巖體的高應力特點誘導致裂、破碎硬巖。有必要從硬巖破巖機理、巖層誘導致裂方法、采礦方法與開采工藝、巖層支護方法與技術、跟隨充填采礦、礦石連續運輸方法與機械設備、通風方法與技術、遠程定位與監控等方面進行全方位的研究，實現非煤礦山硬巖的機械化連續開采，打破硬巖礦山鉆爆法采礦的格局，為實現真正意義上的無人開采奠定基礎。連續采礦工藝首先出現于煤炭開采，因為煤礦是沉積礦床，其產狀平緩、規則，硬度不大，可用機械連續切割。在上世紀末，煤礦等軟巖礦山就已經實現了機械化連續開采，它是在液壓支架或單體支柱配鉸接頂梁提供的支護下，采煤機或刨煤機破煤，然后經刮板輸送機、轉載機、破碎機和膠帶輸送機把煤炭運出采場，采場壁式長距離連續推進，采空區自然垮落或嗣后充填?，F如今煤炭等軟巖礦體的開采普遍實現了機械化連續作業，部分礦山在個別工作面甚至已實現了無人智能化開采。借鑒與此，法、英等礦業發達國家的一些專家，從長遠目標出發，極力推崇用類似采煤機的連續切割機采礦，并提出以連續切割礦巖設備來取代傳統的、基于爆破的金屬礦采礦工藝，一些外國公司也投入巨資開發機械切割破巖的采礦機。而后，有移動式采礦機（類似隧道掘進機），磨蝕性射流鑿巖的鉆進型采礦機等問世。此外，瑞典Atlas?Copco公司與Bofiden采礦公司等聯合研制出了DBMN7050采礦機并進行了試驗。美國Robbins公司研制了巷道掘進式的移動采礦機，德國Wirth公司與加拿大HDRK采礦研究中心聯合研制出了四臂式的CM連續采礦機，南非也研制出了液壓沖擊式連續采掘機，取得了一定的成就。但是由于非煤礦山礦巖硬度系數較大，機械破巖方式在井下破巖效果不理想，傳統的掘進機截齒破巖時灰塵大，截齒消耗磨損嚴重，嚴重制約了硬巖礦山機械化破巖的應用。為此，有必要發明一種沖擊切削組合式破巖裝置，來解決上述問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠在硬巖礦山深部進行有效的機械化連續破巖的礦用沖擊切削組合破巖裝置。

為了解決上述技術問題，本發明提供的礦用沖擊切削組合破巖裝置，包括切割頭、截齒和底座，在所述的底座上安裝有與所述的切割頭同軸的沖擊構件，在所述的沖擊構件上安裝有與所述的切割頭同軸的沖擊頭，所述的沖擊頭位于所述的截割頭的頂部中心位置且伸出所述的截割頭。

所述的沖擊頭伸出所述的切割頭的長度范圍為0cm～20cm。

采用上述技術方案的礦用沖擊切削組合破巖裝置，由切割頭、截齒、沖擊頭、沖擊構件和底座五部分組成，截齒分布在切割頭外圍，沖擊頭位于截割頭的頂部中心位置，沖擊構件控制沖擊頭運動，沖擊構件固定在底座上。切割頭做旋轉運動，沖擊頭沿著切割頭的中心軸線做伸出縮回做沖擊運動，沖擊頭伸出切割頭的長度范圍為0cm～20cm，沖擊頻率為30次/min～60次/min。工作時切割頭旋轉帶動截齒進行切削破巖，沖擊構件可以根據前方巖石的破碎程度有選擇的帶動沖擊頭進行沖擊破巖，巖石節理裂隙較發育地帶采用截齒切削破巖為主，巖石較完整的地帶采用沖擊頭先沖擊，然后再截齒進行切割，實現沖擊切削組合破巖。

本發明與現有技術相比有如下優點：安全性高，采礦成本低，生產效率高，礦山生產能力大，作業環境好，勞動強度小，礦石損失貧化率低。

附圖說明

附圖1是本發明外觀結構圖。

附圖2是本發明剖面圖。

圖中1.切割頭，2.截齒，3.沖擊頭，4.沖擊構件，5.底座。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明做進一步說明。

參見圖1和圖2，切割頭1安裝在動力馬達上，截齒2安裝在截割頭1外圍，切割頭1內設有底座5，在底座5上安裝有與切割頭1同軸的沖擊構件4，在沖擊構件4上安裝有與切割頭1同軸的沖擊頭3，沖擊構件4控制沖擊頭3運動，沖擊頭3位于所述的截割頭1的頂部中心位置且伸出截割頭1，沖擊頭3伸出切割頭1的長度范圍為0cm～20cm。

參見圖1和圖2，在使用沖擊切削破巖裝置時，切割頭1安裝在動力馬達上，截齒2安裝在截割頭1外圍，沖擊構件4安裝在底座5上。工作時切割頭1旋轉帶動截齒2進行切削破巖，沖擊構件4可以根據前方巖石的破碎程度有選擇的帶動沖擊頭3進行沖擊破巖，巖石節理裂隙較發育地帶采用截齒2切削破巖為主，巖石較完整的地帶采用沖擊頭3先沖擊，沖擊頻率為30次/min～60次/min，然后再截齒2進行切割，實現沖擊切削組合破巖。