[發明專利]一種三頭微波輔助破巖液壓破碎錘

在審

• 申請號: 202110210969.1
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN112855141A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 岳中文;王鵬;岳小磊;李阿康;周俊;王煦;彭麟智
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21C27/28
• 分類號: E21C27/28;E21C37/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種三頭微波輔助破巖液壓破碎錘，屬于煤礦井下硬巖巷道開拓作業的綜合機械化掘進機技術領域。解決目前煤礦硬巖巷道機械破巖困難的問題。技術方案包括三個液壓破碎錘、三個微波輔助破巖裝置和一個殼體；液壓破碎錘包括釬桿、活塞和液壓缸，用于機械破巖；微波輔助破巖裝置包括波導管、微波發射裝置、微波發射頭和冷卻液，用于微波加熱巖體；殼體，用于保護液壓破碎錘和微波輔助破巖裝置；第一液壓破碎錘的右側通過螺栓安裝第一微波輔助破巖裝置，第一微波輔助破巖裝置右側通過螺栓安裝第二液壓破碎錘，第二液壓破碎錘右側通過螺栓安裝第二微波輔助破巖裝置，第二微波輔助破巖裝置右側通過螺栓安裝第三液壓破碎錘，第三液壓破碎錘右側通過螺栓安裝第三微波輔助破巖裝置，殼體包裹液壓破碎錘和微波輔助破巖裝置。本發明公開的一種三頭微波輔助破巖液壓破碎錘，利用能夠使巖體形成溫度梯度的微波破巖原理和三點同步沖擊的應力波疊加原理，顯著降低巖石的抗壓強度，大大提高破碎錘的破巖效率，同時極大的減少釬桿的磨損，從而實現硬巖f10破巖。

技術領域

本發明涉及破巖技術領域中的一種三頭微波輔助破巖液壓破碎錘，主要與掘進機配合應用于煤礦硬巖巷道掘進。

背景技術

隨著經濟的發展和國家戰略發展的需要，地下空間開發的工程日益增多。目前在地下空間工程中常采用鉆爆法、盾構法、截割法進行破巖。傳統的鉆爆法工序復雜、可控性差且產生大量巖塵危害健康；盾構法成本較高且應用場景有局限性；截割法在硬巖巷道中效果不好；而由掘進機裝載的液壓破碎錘因其巖塵小、成本低、破巖效果好，而在硬巖巷道中得到廣泛的應用。但現有的液壓破碎錘在破碎f10硬巖巷道時，容易出現沖擊連續性差、沖擊力下降、釬桿易磨損失效等問題。因此，需求一種新的破碎錘保證對f10硬巖巷道進行快速、安全、環保的破碎。

近年來，微波作為一種新型的加熱技術在巖石采礦領域被廣泛研究。微波加熱輔助破碎巖石主要利用了造巖礦物微波活性的差異，將溫度梯度引入到巖石的內部，從而產生不均勻熱應力，當這些熱應力超過巖石中某些礦物內部或不同礦物之間的粘結強度時就會產生微裂縫，進而降低巖石的強度。另外，依據應力波疊加原理，在合理的間距和沖擊頻率下，多個液壓破碎錘同時沖擊巖體，巖體更易破碎。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶微波輔助破巖裝置的三錘頭液壓破碎錘，可克服現有液壓破碎錘在f10的硬巖巷道中所表現出的不足；利用能夠使巖體形成溫度梯度的微波破巖原理和三點同步沖擊的應力波疊加原理，顯著降低巖石的抗壓強度，大大提高破碎錘的破巖效率，同時極大的減少釬桿的磨損，從而實現硬巖 f10破巖。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種三頭微波輔助破巖液壓破碎錘包括三個液壓破碎錘、三個微波輔助破巖裝置和一個殼體；液壓破碎錘包括釬桿、活塞和液壓缸，用于機械破巖；微波輔助破巖裝置包括波導管、微波發射裝置、微波發射頭和冷卻液，用于微波加熱巖體；殼體，用于保護液壓破碎錘和微波輔助破巖裝置；第一液壓破碎錘的右側通過螺栓安裝第一微波輔助破巖裝置，第一微波輔助破巖裝置右側通過螺栓安裝第二液壓破碎錘，第二液壓破碎錘右側通過螺栓安裝第二微波輔助破巖裝置，第二微波輔助破巖裝置右側通過螺栓安裝第三液壓破碎錘，第三液壓破碎錘右側通過螺栓安裝第三微波輔助破巖裝置，殼體包裹液壓破碎錘和微波輔助破巖裝置。

進一步地，所述一種三頭微波輔助破巖液壓破碎錘安裝在煤礦掘進機組的機頭；

所述液壓破碎錘主要有釬頭、活塞、油缸；所述油缸通過充氣閥充入氮氣，推動所述活塞，所述活塞推動所述釬頭，所述釬頭撞擊巖體；

所述液壓破碎錘沖擊巖體時，與巖體保持90°；

所述釬桿長度為0.5m～1.5m，當釬桿小于0.5m時進行更換。