[實用新型]一種防損壞定向柔性破巖裝置

有效

• 申請號: 202020530000.3
• 申請日: 2020-04-13
• 公開（公告）號: CN211874490U
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 薛旭輝;張小康
• 申請（專利權）人: 張小康;霍州煤電集團有限責任公司
• 主分類號: E21C37/12
• 分類號: E21C37/12;E21C37/10;E21F17/18
• 代理公司: 太原新航路知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14112
• 代理人: 王云峰

本實用新型具體為一種防損壞定向柔性破巖裝置，解決了現有柔性破巖裝置存在易損壞影響正常作業且安全隱患較大的問題。破巖機構包括高壓注水泵、高壓分流器，高壓分流器的側壁設置有破巖部件；破巖部件包括高壓膨脹管，兩相鄰高壓膨脹管之間均設置有伸縮管；每個高壓膨脹管側壁均設置有防護管，防護管是由兩個半圓管體組成的，防護管上設置有彈簧卡箍；監測機構包括鉆孔成像儀，鉆孔成像儀上連接有探頭，探頭上連接有豎向設置的推桿，且探頭的側壁套有導向套。本實用新型實現了對柔性高壓膨脹管的有效防護，而且保證了高壓膨脹管的軸向不竄位，進一步提高了破巖的高效精確。

技術領域

本實用新型涉及煤礦破巖裝置，具體為一種防損壞定向柔性破巖裝置。

背景技術

近年來，隨著煤礦開采深度和強度的大幅度提高，出現了大量的高地應力大變形巷道、沖擊地壓巷道，而且我國煤礦開采中有大約1/3的堅硬煤層頂板，開采過程中底板不能及時垮落，當大面積垮落時，容易產生沖擊地壓，形成颶風，造成設備損壞和人員傷亡事故，其次，回采工作面上下隅角懸頂面積大，造成瓦斯集聚，存在重大的安全隱患，這些問題多采用爆破的方式進行處理，然而爆破的方式存在裝藥量較難控制，瞎炮難以避免的難題，因此，出現了柔性破巖裝置。

然而，柔性破巖裝置多采用向膨脹膠管內注入高壓水進行破巖，破巖過程中，由于膨脹膠管受壓后直徑變大，極易受到巖體鉆孔內壁不規則物的擠壓，發生破損；而且當膨脹膠管直徑變大后，其軸向長度縮短，進而引起膨脹膠管軸向的連接部件斷裂，不能正常開展破巖作業，甚至造成安全事故。

發明內容

本實用新型為了解決現有柔性破巖裝置存在易損壞影響正常作業且安全隱患較大的問題，提供了一種防損壞定向柔性破巖裝置。

本實用新型是采用如下技術方案實現的：一種防損壞定向柔性破巖裝置，包括破巖機構和監測機構；破巖機構包括高壓注水泵、高壓分流器，高壓注水泵與高壓分流器之間設置有與兩者連通的高壓管，高壓分流器的側壁設置有若干根分別插入每一個巖體鉆孔內的破巖部件；破巖部件包括若干上下分布的高壓膨脹管，兩相鄰高壓膨脹管之間均設置有與兩者密封連接的伸縮管，位于下端的高壓膨脹管與高壓分流器側壁之間通過管路連接，位于上端的高壓膨脹管的上端部設置有堵頭；每個高壓膨脹管側壁均設置有防護管，防護管是由兩個沿軸線所在平面切開的半圓管體組成的，防護管上設置有彈簧卡箍；監測機構包括鉆孔成像儀，鉆孔成像儀上連接有伸入空的巖體鉆孔內的探頭，探頭上連接有豎向設置的推桿，且探頭的側壁套有導向套。

該結構設計中通過增設防護管和彈簧卡箍實現了對高壓膨脹管的保護，而且監測機構便于對巖體鉆孔內的工況進行監測，同時伸縮管的設置確保了高壓膨脹管不會發生軸向的竄位，克服了現有柔性破巖裝置存在易損壞影響正常作業且安全隱患較大的問題。

伸縮管和位于其上側的高壓膨脹管之間設置有與兩者連通的無縫鋼管，位于下端的高壓膨脹管與高壓分流器側壁之間的管路是由上下分布的無縫鋼管I和分流高壓軟管連接制成的。

監測過程中，巖體鉆孔內情況復雜，當監測到巖體鉆孔的泥漿處，需通過設置無縫鋼管避開該處，更加合理的實現柔性破巖。

伸縮管包括中空的上柱狀體和下端為敞口結構的下柱狀筒，上柱狀體和下柱狀筒沿圓周方向開有上下對應的豎向通孔，豎向通孔內均設置有張緊彈簧，張緊彈簧的兩端均連接有緊貼上柱狀體和下柱狀筒外端面的擋片，上柱狀體的下端螺紋連接有穿過下柱狀筒上壁的空心連接桿，空心連接桿的外側壁設置有緊貼下柱狀筒內壁的高壓密封圈和緊貼下柱狀筒上壁內側的防塵導向密封套。

當高壓膨脹管增壓時，其直徑變大，軸向長度縮短，此時伸縮管下方的高壓膨脹管拉動與其連接的伸縮管的上柱狀筒向下移動，伸縮管上方的高壓膨脹管拉動無縫鋼管及伸縮管的上柱狀體向上移動，當高壓膨脹管壓力恢復后，在張緊彈簧的作用下，伸縮管復位，從而保證了高壓膨脹管不發生軸向竄位。