CN103643957B - 竖井掘进机及其竖井破岩方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造涉及一种竖井掘进机及其竖井破岩方法，该竖井掘进机的结构包括行走部、操作室、本体部、回转部、驱动系统和破碎部，在回转部的中部活动连接有臂架，臂架的两侧分别连接臂架升降液压缸，臂架升降液压缸的另一端与回转部连接；臂架的前端通过销轴Ⅰ连接调整架，调整架前端两侧活动连接一对破碎液压缸，破碎液压缸的另一端与回转部连接；在调整架的中部通过销轴Ⅱ活动连接振动破碎机构的上方，在振动破碎机构的上方还与调整液压缸活动连接，调整液压缸的另一端与调整架的后端活动连接。该竖井掘进机及其破岩方法不仅可连续化作业，大大的提高生产率，降低劳动强度和施工成本、提高竖井巷道成型质量、同时大大降低钻爆施工现场的安全事故。

Description

竖井掘进机及其竖井破岩方法

技术领域

本发明涉及一种竖井掘进机及其竖井破岩方法，属于工程机械行业。

背景技术

 目前国内在进行煤矿、矿山、隧道等竖井开挖时，采用的是钻眼开孔的方式，然后在孔内放置炸药进行爆破，需要排石排渣排烟，危险性高、作业间隔时间长、井壁成型不好，而且需多人配合工作效率低下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种竖井掘进机及其破岩方法，该竖井掘进机及其破岩方法改变了现有矿山竖井巷道掘进施工工艺，由原有的钻爆施工方式转变为连续机械化作业施工，不仅可连续化作业，大大的提高生产率，降低劳动强度和施工成本、提高竖井巷道成型质量、同时大大降低钻爆施工现场的安全事故。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种竖井掘进机，包括行走部、操作室、本体部、回转部和驱动系统，在回转部的前端为操作室，回转部的后方设置驱动系统，在回转部的中部设有破碎部；破碎部的具体结构为，在回转部的中部活动连接有臂架，臂架的两侧分别连接臂架升降液压缸，臂架升降液压缸的另一端与回转部连接；臂架的前端通过销轴Ⅰ连接调整架，调整架前端两侧活动连接一对破碎液压缸，破碎液压缸的另一端与回转部连接；在调整架的中部通过销轴Ⅱ活动连接振动破碎机构的上方，在振动破碎机构的上方还与调整液压缸活动连接，调整液压缸的另一端与调整架的后端活动连接；其中臂架升降液压缸、破碎液压缸和调整液压缸分别与驱动系统连接，并通过操作室控制。

所述的驱动系统结构为在结构架内的一侧设有电控箱，另一侧上方设有风冷散热器，下方设有液压泵组，液压泵组通过风冷散热器进行冷却，并由电控箱提供动力。

所述的调整液压缸的具体结构为，在液压活塞上设有通孔，使活塞两侧的腔体相通，在通孔处设有螺堵，螺堵的轴心处设有丝孔，且螺堵的表面与液压活塞的内端面在同一表面上。

利用竖井掘进机进行竖井破岩的方法，包括以下步骤：

1）在地表对破岩竖井的面积进行标识；

2）利用竖井掘进机的操作室控制行走部、回转部、臂架升降液压缸和破碎液压缸，以保证振动破碎机构位于待破岩的位置的上方；

3）再通过操作室控制调整液压缸的活塞杆伸缩，使振动破碎机构的破碎头与地表面法向垂直，并启动振动破碎机构，进行岩石破碎破岩；

4）竖井掘进机在煤矿竖井内往复移动，破碎时不断调整液压缸，保证破碎机构的破碎头与破岩面法向垂直进行破碎岩土，破碎后的碎石利用抓斗运出，实现不停机连续化作业的要求。

该竖井掘进机破碎部采用臂架、调整架和振动破碎机构的结构，并通过三组不同的液压缸进行控制，从而实现了振动破碎机构的位置，使其保证与破碎面垂直，破碎效果更好。同时振动破碎机构采用了高频振动技术，实现了综合破岩的要求，使竖井掘进的效率更高。竖井掘进机各主要部件实现模块化设计，破碎部、行走部、操作室、回转部、本体部、驱动系统均符合现有矿山竖井运输的最小尺寸，充分实现了在井下快速拆装和运输的要求。

该驱动系统采用电控箱、风冷散热器和液压泵组的组合结构，使风冷散热器为主，水冷为辅的方法，提高冷却性能，降低竖井的排水量。

调整液压缸采用带有丝孔的结构，使油缸在工作的时候遇到较大反力F作用时，该反力F为振动破碎机构工作时受到的力作用给调整液压缸的力，设定为达到易使油缸和破碎机构损坏的力，使后方腔体的油进入前方腔体内，这样可以使活塞杆缓慢缩回，达到保护油缸和破碎机构的作用，故调整液压缸具有减震、阻尼作用，防止液压缸及与其连接的破碎机构损坏的作用。

该利用竖井掘进机进行竖井破岩的方法，由原有的钻爆施工方式转变为连续机械化作业施工，大大的提高生产率、降低劳动强度和施工成本、提高竖井巷道成型质量、同时大大降低钻爆施工现场的安全事故。

附图说明

图1为竖井掘进机的结构示意图。

图2为大臂与连接杆的具体连接结构示意图。

图3为驱动系统的主视图。

图4为驱动系统的侧视图。

图5为调整液压缸的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种竖井掘进机，包括行走部2、操作室3、本体部4、回转部5和驱动系统6，在回转部5的前端为操作室3，回转部5的后方设置驱动系统6，在回转部5的中部设有破碎部1；破碎部1的具体结构为，在回转部5的中部活动连接有臂架13，臂架13的两侧分别连接臂架升降液压缸14，臂架升降液压缸14的另一端与回转部5连接；臂架13的前端通过销轴Ⅰ7连接调整架8，调整架8前端两侧活动连接一对破碎液压缸11，破碎液压缸11的另一端与回转部5连接；在调整架8的中部通过销轴Ⅱ9活动连接振动破碎机构12的上方，在振动破碎机构12的上方还与调整液压缸10活动连接，调整液压缸10的另一端与调整架8的后端活动连接；其中臂架升降液压缸14、破碎液压缸11和调整液压缸10分别与驱动系统6连接，并通过操作室3控制。其中振动破碎机构12利用其自身高频振动的原理将煤矿或隧道竖井的岩土破碎。

如图3和图4所示，所述的驱动系统6结构为在结构架15内的一侧设有电控箱16，另一侧上方设有风冷散热器17，下方设有液压泵组18，液压泵组18通过风冷散热器17进行冷却，并由电控箱16提供动力。

如图5所示，所述的调整液压缸10的具体结构为，在液压活塞19上设有通孔20，使活塞两侧的腔体相通，在通孔20处设有螺堵21，螺堵21的轴心处设有丝孔，且螺堵21的表面与液压活塞19的内端面在同一表面上。

利用竖井掘进机进行竖井破岩的方法，包括以下步骤：

1）在地表对破岩竖井的面积进行标识；

2）利用竖井掘进机的操作室3控制行走部2、回转部5、臂架升降液压缸14和破碎液压缸11，以保证振动破碎机构12位于待破岩的位置的上方；

3）再通过操作室3控制调整液压缸10的活塞杆伸缩，使振动破碎机构12的破碎头与地表面法向垂直，并启动振动破碎机构12，进行岩石破碎破岩；

4）竖井掘进机在煤矿竖井内往复移动，破碎时不断调整液压缸10，保证破碎机构12的破碎头与破岩面法向垂直进行破碎岩土，破碎后的碎石利用抓斗运出，实现不停机连续化作业的要求。

本申请的竖井掘进机采用机械的方式实现了竖井破岩的新工艺，将原有的竖井爆破工艺替换为机械振动破碎工艺，即振动破碎机构12通过液压站提供动力进行振动破碎工作，并通过破碎液压缸11调整高频破碎机构12，使其锤尖始终对地垂直工作，保证其最佳的工作状态，调整液压缸10可随时进行微量的调节，该竖井掘进机大大的提高生产率、降低劳动强度和施工成本、提高竖井巷道成型质量、同时大大降低钻爆施工现场的安全事故。

Claims (4)

1.一种竖井掘进机，包括行走部（2）、操作室（3）、本体部（4）、回转部（5）和驱动系统（6），其特征在于：在回转部（5）的前端为操作室（3），回转部（5）的后方设置驱动系统（6），在回转部（5）的中部设有破碎部（1）；破碎部（1）的具体结构为，在回转部（5）的中部活动连接有臂架（13），臂架（13）的两侧分别连接臂架升降液压缸（14），臂架升降液压缸（14）的另一端与回转部（5）连接；臂架（13）的前端通过销轴Ⅰ（7）连接调整架（8），调整架（8）前端两侧活动连接一对破碎液压缸（11），破碎液压缸（11）的另一端与回转部（5）连接；在调整架（8）的中部通过销轴Ⅱ（9）活动连接振动破碎机构（12）的上方，在振动破碎机构（12）的上方还与调整液压缸（10）活动连接，调整液压缸（10）的另一端与调整架（8）的后端活动连接；其中臂架升降液压缸（14）、破碎液压缸（11）和调整液压缸（10）分别与驱动系统（6）连接，并通过操作室（3）控制。

2.根据权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于：所述的驱动系统（6）结构为在结构架（15）内的一侧设有电控箱（16），另一侧上方设有风冷散热器（17），下方设有液压泵组（18），液压泵组（18）通过风冷散热器（17）进行冷却，并由电控箱（16）提供动力。

3.如权利要求1所述的竖井掘进机，其特征在于：所述的调整液压缸（10）的具体结构为，在液压活塞（19）上设有通孔（20），使活塞两侧的腔体相通，在通孔（20）处设有螺堵（21），螺堵（21）的轴心处设有丝孔，且螺堵（21）的表面与液压活塞（19）的内端面在同一表面上。

4.利用如权利要求1所述的竖井掘进机进行竖井破岩的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）在地表对破岩竖井的面积进行标识；

2）利用竖井掘进机的操作室（3）控制行走部（2）、回转部（5）、臂架升降液压缸（14）和破碎液压缸（11），以保证振动破碎机构（12）位于待破岩的位置的上方；

3）再通过操作室（3）控制调整液压缸（10）的活塞杆伸缩，使振动破碎机构（12）的破碎头与地表面法向垂直，并启动振动破碎机构（12），进行岩石破碎破岩；

4）竖井掘进机在煤矿竖井内往复移动，破碎时不断调整液压缸（10），保证破碎机构（12）的破碎头与破岩面法向垂直进行破碎岩土，破碎后的碎石利用抓斗运出，实现不停机连续化作业的要求。