[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

本發明涉及一種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，機架包括架體、承載底座、支撐腿及升降桿，推進機構包括導向軌、承載臺及驅動汽缸，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；其施工方法包括機架定位和鉆孔施工兩個步驟。本發明一方面可有效滿足在巷道狹小空間內進行鉆孔作業的需要，并可有效的實現在鉆孔作業過程中高效的將鉆孔內碎屑排出，提高鉆探作業效率和穩定，降低鉆頭鉆桿磨損和堵轉現象發生，另一方面在運行過程中，可有效的提高資源回收利用率，在降低水資源損耗的同時，另有效的達到改善施工現場作業環境的目的。

技術領域

本發明涉及一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機及施工方法，屬鉆探技術領域。

背景技術

在采礦工程中，隨著巷道埋藏深度的增加，高應力巷道所表現出來的大變形和失穩隨之增多，造成許多工程掘進和維護費用成倍增加，不但給工人工作環境造成了安全隱患，而且極大地阻礙了礦井的正常生產。一般來講，高應力軟弱圍巖巷道的變形會引起底板鼓起的現象。底鼓對巷道的影響極大，不僅縮小巷道斷面，而且破壞底板基礎和軌道，極大地影響了巷道的運輸、通風和行人要求。對于底鼓的治理，一般可以向底板進行打錨桿、錨索和注漿等措施。但這些措施的實施都需要對底板巖體進行鉆孔，鉆孔質量的好壞直接影響錨桿和錨索安裝的質量和注漿效果。目前，對于底板鉆孔的施工大多采用風錨頭接麻花鉆桿或采用潛孔錘，但是采用風錨頭接麻花鉆桿鉆進時，隨著鉆孔深度的加深，鉆孔內的巖粉或煤粉就會隨之增多，加之底板裂縫水的存在，從而出現嚴重的卡鉆現象，鉆孔深度只能打到2m左右，不能滿足底板錨桿、錨索安裝要求。而采用潛孔錘施工時，由于潛孔錘的鉆孔直徑最小是76mm，不能滿足錨桿、錨索及底板高壓注漿要求。目前，底板鉆孔的施工是一個行業性難題，因此發明一種反循環底板錨索鉆機可以有效地解決卡鉆問題。本發明的出現可以使底板鉆孔順利地進行。

發明內容

本發明目的就在于克服上述不足，提供一種煤礦巷道底板小直徑錨索反循環鉆機及施工方法。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現：

一種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，機架包括架體、承載底座、支撐腿及升降桿，其中架體為柱狀結構，架體下端面與承載底座下上表面相互鉸接，架體頂部設至少一個升降桿，升降桿嵌于架體內，并與架體軸線平行分布，升降桿前端面超出架體上頂部至少1厘米，承載底座下表面均布至少三個支撐腿，且支撐腿軸線與承載底座相互垂直分布，推進機構包括導向軌、承載臺及驅動汽缸，其中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，驅動汽缸與承載臺側表面相互連接，承載臺安裝在導向軌上并與導向軌滑動連接，氣動馬達安裝在承載臺上，并與反循環系統相互連接，其中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，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，空心鉆桿末端和鉆孔均與連接管相互連通，其中空心鉆桿通過連接管與射流器相互連通，射流器與沉淀池相互連通，鉆孔通過連接管與沉淀池相互連通，濾網至少一個并安裝在沉淀池內，沉淀池和射流器均安裝在承載底座上，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。

進一步的，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。

進一步的，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。

進一步的，所述的支撐腿與承載底座間通過彈性機構相互連接。

進一步的，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。

進一步的，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，