[發明專利]一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機及施工方法

有效

• 申請號: 201810252531.8
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108518179B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 陳新明;韓曉龍;王寶樂;焦華喆;王新宇;孫冠東;劉子璐;韓振宇;嚴少洋;劉晨生;董騰飛;王樹飛
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02;E21B15/00;E21B21/00;E21B21/06;E21B44/00;E21D20/00
• 代理公司: 41130 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王國旭

1.一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機，其特征在于，所述的煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機包括機架、推進機構、氣動馬達、反循環系統及控制系統，所述的機架包括架體、承載底座、支撐腿及升降桿，其中所述架體為柱狀結構，架體下端面與承載底座上表面相互鉸接，架體頂部設至少一個升降桿，所述升降桿嵌于架體內，并與架體軸線平行分布，所述升降桿前端面超出架體上頂部至少1厘米，所述承載底座下表面均布至少三個支撐腿，且所述支撐腿軸線與承載底座相互垂直分布，所述的推進機構包括導向軌、承載臺及驅動汽缸，其中所述的導向軌和驅動汽缸均安裝在架體側表面，并與架體軸線平行分布，所述的驅動汽缸與承載臺側表面相互連接，所述的承載臺安裝在導向軌上并與導向軌滑動連接，所述的氣動馬達安裝在承載臺上，并與反循環系統相互連接，其中所述的反循環系統包括射流器、連接管、空心鉆桿、空心鉆頭、濾網、沉淀池，所述的空心鉆桿前端與空心鉆頭連接并嵌于鉆孔內，空心鉆桿末端與氣動馬達相互連接，所述的空心鉆桿末端和鉆孔均與連接管相互連通，其中所述的空心鉆桿通過連接管與射流器相互連通，所述射流器與沉淀池相互連通，所述的鉆孔通過連接管與沉淀池相互連通，所述的濾網至少一個并安裝在沉淀池內，所述的沉淀池和射流器均安裝在承載底座上，所述的控制系統安裝在承載底座上并分別與升降桿、氣動馬達、驅動汽缸相互電氣連接；所述的空心鉆桿與架體間通過輔助定位桿相互連接，所述的輔助定位桿末端與架體側表面鉸接，前端設定位軸套，并通過定位軸套與空心鉆桿相互連接。

2.根據權利要求1所述的一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機，其特征在于：所述的架體和承載底座均為框架結構，其中所述的架體環繞鉸接軸可進行0°—180°旋轉。

3.根據權利要求1所述的一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機，其特征在于：所述的升降桿為液壓缸、氣壓缸、齒輪齒條結構及絲杠結構中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機，其特征在于：所述的支撐腿與承載底座間通過彈性機構相互連接。

5.根據權利要求4所述的一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機，其特征在于：所述的彈性機構為彈簧、彈性伸縮桿及彈性橡膠墊塊中的任意一種。

6.根據權利要求1所述的一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機，其特征在于：所述的控制系統為電氣控制系統與液壓控制系統、氣動控制系統中的任意一個混合使用，其中所述的電氣控制系統為基于DSP芯片為基礎的可編程控制系統。

7.一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機的施工方法，其特征在于：所述的煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機的施工方法包括以下步驟：

第一步：機架定位，首先通過轉運設備將機架、推進機構、氣動馬達、反循環系統及控制系統一同輸送到巷道內指定的鉆孔位置出，然后首先通過機架的承載底座與巷道底板進行連接定位，然后將與承載底座鉸接并處于水平狀態的架體豎起，并使機架軸線與承載底座上表面垂直，然后將控制系統與機架連接，并驅動機架上的升降桿上升直至升降桿頂部與巷道頂部相抵并使得升降桿頂部與巷道之間壓實為止，然后將推進機構、氣動馬達、反循環系統依次安裝到機架上，并使得反循環系統的空心鉆桿末端與氣動馬達相互連接，沉淀池一方面通過射流器與空心鉆桿末端連接，另一方面通過連接管與目標鉆孔位置相互連通，即可完成設備組裝；

第二步：鉆孔施工，完成第一步后，首先有啟動馬達驅動空心鉆孔旋轉，并由空心鉆桿前端的空心鉆頭進行鉆孔鉆探作業，并隨著鉆孔深度增加，推進機構驅動啟動馬達沿著架體軸線同步下行，滿足持續鉆探驅動作業的需要，同時在鉆孔深度超過10厘米后，將沉淀池內的液態水通過連接管輸送到鉆孔內，使水與鉆孔內固體碎屑進行混合，然后在射流器驅動作用下，使鉆孔內的水與固體碎屑混合物通過空心鉆孔回流到沉淀池內，并通過沉淀池內的濾網過濾后再次通過連接管回流到鉆孔內，從而連續循環的將鉆孔內固體碎屑排出作業。