CN103089264A

CN103089264A - 无尘抽瓦斯大块掘进机

Info

Publication number: CN103089264A
Application number: CN2011103509791A
Authority: CN
Inventors: 吴勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2013-05-08

Abstract

一种“无尘抽瓦斯大块掘进机”。首先在掘进工艺作了创新：在要掘进断面上用圆盘刀切成数列横槽和竖槽，再大块撬下。圆盘刀内有冷却水循环，外有吸罩，罩上有监视器的摄像头，其显示器可放在远处更安全的地方操纵机组。罩后有真空罐和脉冲泵，把碎石和尘土及瓦斯吸入罐内。碎石和尘土落入水中，瓦斯经脉冲泵中的石灰水射流变成无毒的CO₂排出。如瓦斯量大可将石灰水改为净水，以便抽出瓦斯加以利用，机组较窄，可用多片圆盘刀的两台机组同时作业，掘进度可大大提高。

Description

无尘抽瓦斯大块掘进机

所属技术领域

本发明涉及一种矿井巷道、隧道掘进装置。

背景技术

当前矿井巷道掘进主要仍靠打眼放炮，这样往往带来塌陷、冒水、瓦斯突出、瓦斯爆炸、损伤巷道稳固和设备、事故多多，问题种种。这是众所皆知的。因此近年来也有一些掘进机，投入试用。但都存在能耗大、工效不高、成本高、尘土碎石飞扬，又易生热，喷水又易粘结，既不能除瓦斯还可能引发新问题。

发明内容

为了克服上述矿井巷道掘进中普遍存在的问题，本发明提供了一种“无尘抽瓦斯大块掘进机”。首先在掘进工艺作了创新：在要掘进断面上用圆盘刀切成数列横槽和竖槽，再大块撬下。圆盘刀外有吸罩，罩前有监视器的摄像头和胶圈，远处监视器的显视器可清楚的看清前面的工作情况。罩后有软管通真空罐，把碎石和尘土及瓦斯吸入罐内。碎石和尘土落入水中，瓦斯经脉冲泵多股石灰水射流氧化为无毒的CO₂排出.如瓦斯量很大脉冲泵要用净水，以便抽出瓦斯加以利用。

本发明通过以下八个方面的设计来实现的：

1.空心圆盘刀——如图1所示：是在空心圆盘上装很多圆切刀刀头，其中有冷却水与水泵相通构成循环。其上装有油马达。

2。换向器——如图1所示，有一圆盘与空心圆盘刀同轴，转动该盘即可使空心圆盘刀改变角度，然后再与另一圆盘锁住。便可由垂直变成水平或切割圆弧部份所需的角度。

3。吸罩和水平移行器——吸罩前有胶圈，压靠在掘进断面上，吸罩后有软管通真空罐，将空心圆盘刀、换向器及支架轴全罩住，并可随下面水平移行器上下移动。

4。真空罐——它是确保吸力和储藏粉尘、水、碎石及降温的场所。前用软管与吸罩相通，后用吸气管与脉冲泵相连。

5。脉冲泵——它是使CO通过多股石灰水(或其他氧化剂)射流变为无毒的CO_2，把粉尘、碎石溶于水中的主要装置。如瓦斯量很大脉冲泵要用净水，以便抽出瓦斯加以利用。

6。链轨底盘——它是机组的行走部件。也是机组在铣切一竖槽后换另一竖槽的基础。

7。监视器——在吸罩的上前方有监视器的摄像头，因粉尘都被吸走了，在远处的显示器上才可很清楚的看清机组前面的工作情况，故可在远处操纵机组进行工作。为矿井下的人员安全和矿井自动化提供了很好的必要的条件。

8。脉冲增压器——是脉冲泵产生巨大的吸力的动力源，否则工效大降。

9。水平移行器——确保空心圆盘刀上下水平移动和加压撬料板，使矸石大块撬下。

脉冲泵的工作原理如图1所示：

是把水箱里的水通过高压泵打入脉冲增压器和喷嘴。其收缩管上口凹面上固定有很多喷嘴，周边嘴与水泵相通，中央嘴与脉冲增压器相通，其中心线交点处的管壁上有管与真空罐相连，收缩管下是喉管，再下是烟斗形扩压管，在该管中部有隔板分成气水分离室，该室顶上方是排气管，下有水管与水泵相连。这几十股脉冲射流，产生巨大的吸力，使真空罐产生75％左右的真空度，把粉尘、碎石、瓦斯等都吸入罐内。碎石和尘土落入水中，如水箱里的水是石灰水(或其他氧化剂)。则瓦斯(CO)通过多股石灰水(或其他氧化剂)射流，变成无毒的CO₂排出。这些脉冲射流仍流回水箱，构成循环。如瓦斯量很大，脉冲泵要用净水，以便抽出瓦斯加以利用。

脉冲增压器的工作原理如图3所示：在一段圆弧形钢管内塞一耐高压胶管。进口与高压水泵相联，出口与脉冲泵相联。钢管上开槽，内有挡板与箱体焊合，偏心轮与槽挡板等宽，其上按装有偏心轮，并与水泵同轴。每转一次就产生一次同方向的水压，构成脉冲增压。为了减少磨擦，偏心轮外缘上有小滚轮。

本发明的有益效果是：

1。安全可靠性大大提高了！就是有瓦斯都能抽出加以利用。或变成无毒的CO₂，。造成塌方、冒水的可能性也小得多！每次进尺不深(一般只有30cm-40cm)，又没大的震动一有问题也会及早发现，来得及赶紧处理。

2。工作面很清晰，不再是尘雾腾腾，人可在远处操作。对解决矿工的“矽肺病”问题和自动化操作都有了新的希望。

3。能耗大为减少---由原全面粉碎改为大块撬下。能耗约减少75％以上。

4。成本很低廉——只要20万元左右。

5。工效仍高于国内掘进机------一般掘进机根本不能“掘进”(挖不动矸子石)，只能挖煤。所谓“名牌掘进机”也未解决高热、粘结(刀刃失去切割能力)、尘雾浓浓看不清、瓦斯突出、燃爆、工效低、成本高等等问题，而未能打开市场。

本发明的空心圆盘刀，中空有冷却水循环，温度不高，不用外喷水，即不会产生粘结，刀刃不会因此失去切割能力。其切割面积小，散热好！切入和排渣受力工况远比其他机型圆柱形刀排强！

所以本发明将“全面粉碎的掘进工艺”改成“切槽分离大块撬下法”，确是提高掘进工效切实可行之路。何况空心圆盘刀较窄，可装成多片同时作业。机组亦可两台并行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1是本发明的总体布置图：前方是待掘进的巷道断面，水平移行器正在下压已插入铣切出数列横槽和竖槽中的撬料板上。其铰接于与上下支架构成一体的钢槽上，由油缸推动。空心圆盘刀铰接于支架套管上，该管后部还焊有吸罩，该罩下部与水平移行器联接，其后有软管与真空罐相通。吸罩前有胶圈压靠在待掘进的断面上，吸罩上还有监视器摄像头。空心圆盘刀后是换向器，再后是软管和真空罐及脉冲泵总成、脉冲增压器、高压水泵、电动机及电机及防爆开关。

图2是本发明的“切槽分离大块撬下法”巷道断面示意图：显示最底层的掘进区横槽和竖槽都要多开一条，要从侧面撬。其上各区均朝下撬(如图箭头所示)

图3是脉冲增压器正视图：钢管内有耐压胶管，钢管中间段上开槽。箱体局部剖显示：偏心轮和小滚轮结构及压扁胶管，偏心轮每次转动都会产生脉冲和增压。

图1中：1。水平移行器2。空心圆盘刀和油马达3。监视器摄像头

4。吸罩5。换向器6。上支架7。软管8。真空表

9。真空罐10。吸气管11。脉冲泵总成12。高压水泵

13。脉冲发生器14。电机及防爆开关15。链轨总成

16。油17。胶圈18。铰肖19。撬料板20。巷道断面(又称银头)21。下支架22。支架套管

图3中：1。钢管2。法兰3。耐压胶管4。箱体5。轴6。

偏心轮7。小滚轮

具体实施方式

对要掘进的“银头”(即井巷断面)首先尽量平整。在油马达轴上装2-3片空心圆盘刀。将两台机组同时作业两台机间拖上链板机进入，先切竖槽再开横槽。切入深度，一般为30----40cm。最底层的掘进区横槽和竖槽都要多开一条，要从侧面撬，底层清空后其上部各区均朝下撬。将撬下的大块矸石扒入链板机运走。

对边缘园弧部份要转动空心圆盘刀的角度，更换小圆盘刀进行切割。撬料板前方扁平有足够强度和宽度。如用水平移行器压撬，撬料板可宽些。人工也能撬动，要窄些。

脉冲泵的石灰水要勤更换。最好加些氧化剂。使瓦斯(CO)通过多股石灰水或其他氧化剂)射流，都变成无毒的CO₂排出。如瓦斯量很大脉冲泵要用净水，以便抽出瓦斯加以利用。

Claims

1.一种无尘抽瓦斯大块掘进机，其特征是：机前部有空心刀轮并装有油马达，空心刀轮后有换向器，其外有吸罩和监视器摄像头，该罩将空心圆盘刀、换向器及支架套管全罩住，并可随下面的水平移行器上下移动，吸罩前有胶圈，后有软管与真空罐相连，该罐坐落在链轨底盘上，罐的后面是脉冲泵总成，再往后是高压水泵、脉冲发生器、电机和防爆开关。

2.根据权利要求书1所述一种无尘抽瓦斯大块掘进机其特征是：空心刀轮上装有切刀，内有循环冷却水，中心轴上装有油马达并铰接在支架套管上。

3.根据权利要求书1所述一种无尘抽瓦斯大块掘进机其特征是：吸罩前口有胶圈，上有监视器，后有软管通真空罐。

4.根据权利要求书1所述一种无尘抽瓦斯大块掘进机其特征是：换向器按装在支架套管上，其有两圆盘，一个与该套管有键联接，其上有孔，另一个是滑套于套管，联接于吸罩上，其上也有孔，孔内有弹簧肖，可锁住两盘。

5.根据权利要求书1所述一种无尘抽瓦斯大块掘进机其特征是：脉冲泵总成，其收缩管上口凹面上固定有很多喷嘴，周边嘴与水泵相通，中央嘴与脉冲增压器相通，其中心线交点处的管壁上有管与真空罐相连，收缩管下是喉管，再下是烟斗形扩压管，在该管中部有隔板分成气水分离室，该室顶上方是排气管，下有水管与水泵相连。

6.根据权利要求书1所述一种无尘抽瓦斯大块掘进机其特征是：监视器的摄像头在吸罩的上前方，其显示器可放在远处更安全的地方。

7.根据权利要求书1所述一种无尘抽瓦斯大块掘进机其特征是：水平移行器上下移动时，吸罩、胶圈、监视器、空心刀轮、油马达、支架套管随之移动并可对撬料板施压。