CN115653586A - 一种基于5g物联网融合的煤矿开采设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体说是一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备：包括顶盘；所述顶盘的下端边缘固连着带有滚轮的支脚；液压缸；所述液压缸固连在所述顶盘的下端中心；所述液压缸包括缸体和活塞杆；所述缸体固连在所述顶盘的下端中心；电机；所述电机固连在所述液压缸的活塞杆端部；钻头；所述钻头与所述电机的输出轴固连；环套；所述环套将所述液压缸包围，所述环套上端固连在所述顶盘的下端；本发明通过柔性条在钻头下移前将钻孔位置包围，从而对钻孔产生的碎石和灰尘进行阻隔，进而避免灰尘溢出对施工人员造成不适的情况出现，相比较现有技术而言，本申请能够针对不平整的地面进行灰尘阻隔，使用范围更广。

Description

一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体说是一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备。

背景技术

我国的煤矿资源非常丰富，矿井数量巨大。随着煤矿开采技术的逐步提高，煤矿井下开采作业已进入智能化阶段。目前，矿井可以利用自动化网路技术实现地面和井下的互通互联，通过设备的监控系统收集井下各类设备信息，通过地面的终端控制系统，极大的促进了煤矿开采行业的发展。

在煤矿开采过程中需要对地质进行勘察，钻孔装置是在地质勘察中，通过动力设备带动钻具向地下钻进，获取实物地质资料的机械设备，主要作用是带动钻具破碎地底岩石，下入或提出在孔内的钻具，可用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样、液态样等，以探明地下地质和矿产资源等情况。

现有的煤矿开采在进行爆破打孔时，由于钻具向下运动对地表岩层进行钻孔破碎时，岩层被粉碎，并在钻具巨大的冲击力作用下，被粉碎的岩石层产生的大量灰尘向外扩散，扩散的灰尘对工作人员造成极大的不适感，并且施工现场流动的煤粉对工作人员的视野以及安全均产生影响。

鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明提出了一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，解决了上述技术问题。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提出了一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，本发明通过柔性条在钻头下移前将钻孔位置包围，从而对钻孔产生的碎石和灰尘进行阻隔，进而避免灰尘溢出对施工人员造成不适的情况出现，相比较现有技术而言，本申请能够针对不平整的地面进行灰尘阻隔，使用范围更广。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，包括

顶盘；所述顶盘的下端边缘固连着带有滚轮的支脚；

液压缸；所述液压缸固连在所述顶盘的下端中心；所述液压缸包括缸体和活塞杆；所述缸体固连在所述顶盘的下端中心；

电机；所述电机固连在所述液压缸的活塞杆端部；

钻头；所述钻头与所述电机的输出轴固连；

所述煤矿开采设备还包括：

环套；所述环套将所述液压缸包围，所述环套上端固连在所述顶盘的下端；

环盘；所述环盘转动连接在所述环套的下端；所述环套的内壁设置有螺纹；

外螺纹套；所述外螺纹套固连在所述液压缸的活塞杆外壁；所述外螺纹套与所述环套的内侧螺纹配合；

柔性条；所述柔性条一端均匀分布并固连在所述环盘的下端边缘；相邻两个所述柔性条边缘重叠设置；

控制器；所述控制器用于控制本发明自动运行。

优选的，所述环套包括上套和下套；所述上套上端固连在所述顶盘的下端；所述上套下端设置有滑槽；所述下套下端转动连接在所述环盘上端；所述下套上端滑动连接在所述滑槽内。

优选的，所述环盘的端面贯穿开设有进气孔；所述环盘上端设置有圆盘；所述圆盘下端固连着疏通棒；所述疏通棒穿过所述进气孔；所述疏通棒的下端与所述环盘的下端之间通过弹性绳连接；所述环套与所述液压缸之间设置有过滤环；所述顶盘的下端贯穿设置有出气孔；所述出气孔与所述环套的内侧连通；所述出气孔内设置有单向出气阀。

优选的，所述疏通棒的外径小于进气孔的内径，且所述疏通棒的外径随着远离所述圆盘而减小。

优选的，相邻两个所述柔性条的边缘相互重叠；靠近所述钻头的柔性条的其中一边缘厚度小于另一边缘厚度。

优选的，所述环套内设置有输水孔；所述柔性条内设置有出水孔；所述输水孔一端连接有水泵，另一端穿过所述环盘与所述出水孔的一端连接；所述出水孔的另一端穿过所述柔性条的内侧壁。

优选的，所述柔性条内设置有储水腔；同一个所述柔性条的所述储水腔与所述出水孔的中部连通。

优选的，所述下套与所述滑槽之间滑动密封连接；所述柔性条内部设置有空腔；所述下套内部设置有气道；所述气道一端与所述滑槽内部连通，另一端与所述空腔内部连通。

优选的，所述煤矿开采设备还包括环境监测设备、信号发射端和控制终端；所述信号发射端通过自动化网络技术与所述控制终端连接；所述环境监测设备用于监测顶盘周围的空气环境状况；所述环境监测设备与所述信号发射端连接；所述环境监测设备会将监测的数据传输至信号发射端；所述信号发射端会将监测数据传输至控制终端。

优选的，所述环境监测设备能够监测煤粉浓度、灰尘浓度、氧气浓度和瓦斯浓度；所述煤矿开采设备还包括报警模块；所述控制终端能够将数据传回至信号发射端，并由所述报警模块实现报警。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过柔性条在钻头下移前将钻孔位置包围，从而对钻孔产生的碎石和灰尘进行阻隔，进而避免灰尘溢出对施工人员造成不适的情况出现，相比较现有技术而言，本申请能够针对不平整的地面进行灰尘阻隔，使用范围更广。

2.本发明通过外螺纹套会来回上下穿过环盘，一方面能够起到将柔性条内壁上杂质抖落的情况，另一方面能够将柔性条内侧扬起的灰尘吸走，进而减小柔性条内侧的扬尘对工作人员的影响。

3.本发明通过疏通棒在径向和轴向方向上对进气孔疏通，从而扩大了疏通范围，也使得进气孔被疏通后变得通畅，保证带有灰尘的气体能够顺利穿过。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。

图1是本发明其中一种实施例的立体图；

图2是本发明另一种实施例的立体图；

图3是图1的剖视图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是图1中柔性条的内部结构图；

图6是图5中围成环形的柔性条的剖视图；

图7是图2的剖视图；

图8是图2中柔性条的内部结构图；

图9是图8中围成环形的柔性条的剖视图；

图中：顶盘1、支脚11、出气孔12、液压缸2、缸体21、活塞杆22、电机3、钻头4、环套5、上套51、下套52、气道521、滑槽53、输水孔54、出水孔55、水泵56、环盘6、进气孔61、圆盘62、疏通棒63、弹性绳64、过滤环65、外螺纹套7、柔性条8、储水腔81、空腔82。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图9所示，本发明所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，包括顶盘1；所述顶盘1的下端边缘固连着带有滚轮的支脚11；

液压缸2；所述液压缸2固连在所述顶盘1的下端中心；所述液压缸2包括缸体21和活塞杆22；所述缸体21固连在所述顶盘1的下端中心；

电机3；所述电机3固连在所述液压缸2的活塞杆22端部；

钻头4；所述钻头4与所述电机3的输出轴固连；

所述煤矿开采设备还包括：

环套5；所述环套5将所述液压缸2包围，所述环套5上端固连在所述顶盘1的下端；

环盘6；所述环盘6转动连接在所述环套5的下端；所述环套5的内壁设置有螺纹；

外螺纹套7；所述外螺纹套7固连在所述液压缸2的活塞杆22外壁；所述外螺纹套7与所述环套5的内侧螺纹配合；

柔性条8；所述柔性条8一端均匀分布并固连在所述环盘6的下端边缘；相邻两个所述柔性条8边缘重叠设置；

控制器；所述控制器用于控制本发明自动运行；

工作时，现有的煤矿开采在进行爆破打孔时，由于钻具向下运动对地表岩层进行钻孔破碎时，岩层被粉碎，并在钻具巨大的冲击力作用下，被粉碎的岩石层产生的大量灰尘向外扩散，扩散的灰尘对工作人员造成极大的不适感，并且施工现场流动的煤粉对工作人员的视野以及安全均产生影响；

因此本发明工作人员在煤矿开采在进行爆破打孔时，工作人员推动顶盘1带动支脚11移动，或采用起重机等动力结构将顶盘1移动至需要打孔的地面正上方，为了提高支脚11在地面上支撑的稳定性，可以将支脚11设置成可伸缩的，从而适用于对一些不平整的地面进行支撑，从而使得顶盘1处于水平位置，也使得液压缸2和钻头4竖直向下，随后通过控制器控制电机3转动，随后再驱动液压缸2伸长，初始状态下，外螺纹套7位于环盘6的上方，随着液压缸2伸长，液压缸2带动活塞杆22向下运动，活塞杆22移动会带动外螺纹套7向下运动，从而使得外螺纹套7在活塞杆22的带动下与环盘6的内壁接触，从而通过外螺纹套7带动环盘6在环套5下端转动，从而使得环盘6带动柔性条8绕着液压缸2转动，随着柔性条8被带动而转动过程中，柔性条8的下端在离心力的作用下张开并远离钻头4，随着活塞杆22带动外螺纹套7穿过环套5内壁，使得环套5停止转动，柔性条8在环套5停止转动后耷拉下来，即柔性条8的下端在离心转动下远离地面，停止转动后耷拉下来，从而使得柔性条8的下端搭在需要打孔的位置周围，起到阻隔和遮挡作用，而在地面不平的情况下，每个柔性条8都能够起到贴合地面的目的，使得即使在面对地面不平的情况下，柔性条8的下端能够耷拉并贴合地面，保证其阻隔效果，而随着液压缸2的活塞杆22下移过程中，活塞杆22也会带动电机3和钻头4向下运动，从而使得钻头4接触到地面后，钻头4将地面钻开，钻孔过程中会飞溅出碎石和灰尘，但由于柔性条8将这些碎石和灰尘阻挡和阻隔，从而使得碎石和灰尘被柔性条8阻隔至柔性条8的内侧，进而避免灰尘溢出对施工人员造成不适的情况出现，而在钻孔完成后，控制器控制电机3停止转动，再控制液压缸2缩短，通过液压缸2带动活塞杆22和外螺纹套7上移，通过外螺纹套7带动环盘6再次转动，转动的环盘6带动柔性条8在离心力的作用下又重新转动，柔性条8在被带动过程中将其内壁上附着的杂质在转动作用下甩掉，环盘6直至外螺纹套7移动至环盘6上方后停止转动，柔性条8在环盘6停止后再次耷拉下来，再推动顶盘1带动支脚11和滚轮沿着地面移动；为了避免钻孔产生的灰尘、碎石等杂质卡在外螺纹套7的螺纹上，可以在环盘6下端固连着防尘套，将防尘套将外螺纹套7罩着；

本发明通过柔性条8在钻头4下移前将钻孔位置包围，从而对钻孔产生的碎石和灰尘进行阻隔，进而避免灰尘溢出对施工人员造成不适的情况出现，相比较现有技术而言，本申请能够针对不平整的地面进行灰尘阻隔，使用范围更广。

作为本发明的一种实施方式，所述环套5包括上套51和下套52；所述上套51上端固连在所述顶盘1的下端；所述上套51下端设置有滑槽53；所述下套52下端转动连接在所述环盘6上端；所述下套52上端滑动连接在所述滑槽53内；工作时，初始状态下外螺纹套7位于环套5上方后，环盘6和柔性条8带动下套52沿着滑槽53滑动至极限位置后停止，此时柔性条8的下端与地面接触，而环盘6下移至极限位置后无法继续下移，随后启动控制器控制液压缸2伸长，通过液压缸2上的活塞杆22带动外螺纹套7向下移动，使得外螺纹套7穿过环盘6移动至环盘6下方，在外螺纹套7向下穿过环盘6过程中，环盘6带动柔性条8转动，待钻孔完成后，控制器控制液压缸2缩短，通过液压缸2中的活塞杆22带动外螺纹套7上端与环盘6的内壁下端口接触，从而带动整个环盘6和柔性条8上移，环盘6上移带动下套52沿着滑槽53向上滑动，使得下套52在滑槽53向上移动至极限位置，随后控制器控制液压缸2停止移动，此时，柔性条8被拎起，即柔性条8的下端与地面脱离，使得顶盘1带动支脚11从钻孔的位置推走后，柔性条8不会直接将碎石扫入钻好的孔内，同时在避免了柔性条8在支脚11移动过程中与地面磨损造成损伤，提高柔性条8使用寿命，而在需要将灰尘等杂质从柔性条8的内壁抖落下来时，只需通过外螺纹套7来回穿过环盘6即可；下套52上端与滑槽53之间缝隙保证滑槽53内气压与大气压一致。

作为本发明的一种实施方式，所述环盘6的端面贯穿开设有进气孔61；所述环盘6上端设置有圆盘62；所述圆盘62下端固连着疏通棒63；所述疏通棒63穿过所述进气孔61；所述疏通棒63的下端与所述环盘6的下端之间通过弹性绳64连接；所述环套5与所述液压缸2之间设置有过滤环65；所述顶盘1的下端贯穿设置有出气孔12；所述出气孔12与所述环套5的内侧连通；所述出气孔12内设置有单向出气阀；工作时，钻孔结束，即将顶盘1从工作地面移走前，外螺纹套7会来回上下穿过环盘6，一方面能够起到将柔性条8内壁上杂质抖落的情况，另一方面能够将柔性条8内侧扬起的灰尘吸走，即外螺纹套7自环盘6上方移动至下方过程中，外螺纹套7会挤压环盘6，使得环盘6带动下套52沿着滑槽53滑动，从而使得下套52向下移动至极限位置，使得环套5的内侧空间增大，而出气孔12内设置有单向出气孔12，气体只能够从环套5的内侧打开单向出气阀沿着出气孔12排出，因此在环套5内侧空间增大的情况下，柔性条8内侧气体会带动扬起的灰尘从进气孔61进入并推动圆盘62上移，从而使得圆盘62与环盘6上端形成缝隙，从而使得气体沿着进气孔61进入至环套5内侧，在圆盘62被气体顶开过程中，圆盘62下端的疏通棒63会拉动弹性绳64，待环盘6不能够继续向下移动时，弹性绳64会拉动疏通棒63带动圆盘62复位，使得圆盘62将进气孔61盖住，圆盘62的外径大于进气孔61内径，随后外螺纹套7带动环盘6转动后移动至环盘6下方，随后外螺纹套7自环盘6下方移动至上方过程中，外螺纹套7不会立马进入环盘6的内侧，而是先挤压环盘6，使得环盘6带动下套52沿着滑槽53滑动，再此过程中环套5内的空间会减小，气体会穿过过滤环65，过滤环65可以是活性炭等过滤材质组成，实现对灰尘过滤，随后被过滤后的气体会沿着出气孔12打开单向出气阀排出，而在外螺纹套7来回上下穿过环盘6过程中，实现将柔性条8内侧扬起的灰尘经过过滤后排出，周围气体会沿着柔性条8之间的缝隙，从柔性条8外侧补充至内侧，进一步减小灰尘从柔性条8内侧溢出。

作为本发明的一种实施方式，所述疏通棒63的外径小于进气孔61的内径，且所述疏通棒63的外径随着远离所述圆盘62而减小；工作时，在外螺纹套7上下回来穿过环盘6过程中，环盘6会发生转动，同时疏通棒63在气压作用下会来回穿插进气孔61，从而对进气孔61堵住的碎石等杂质进行疏通，同时在环盘6转动过程中会产生离心力，从而通过环盘6的离心力带动疏通棒63在进气孔61内远离环盘6中心方向移动，从而径向对进气孔61内杂质进行挤压，且由于疏通棒63的外径随着远离圆盘62而减小，使得进气孔61内的杂质在被疏通棒63的外壁导向挤压下沿着进气孔61向下排出，待疏通棒63不受离心力的情况下，弹性绳64会将离心状态位置下的疏通棒63拉回至初始位置，从而对进气孔61内的其他杂质进行挤压疏通，通过疏通棒63在径向和轴向方向上对进气孔61疏通，从而扩大了疏通范围，也使得进气孔61被疏通后变得通畅，保证带有灰尘的气体能够顺利穿过。

作为本发明的一种实施方式，相邻两个所述柔性条8的边缘相互重叠；靠近所述钻头4的柔性条8的其中一边缘厚度小于另一边缘厚度；工作时，在柔性条8内侧气体被吸入至环套5内侧后，柔性条8外侧气体会挤压柔性条8，使得靠近钻头4的柔性条8的其中一边缘与远离钻头4的柔性条8之间形成间隙，从而使得外界气体从该间隙补充至柔性条8内侧，而由于是柔性条8的其中一边缘被打开，使得气体会切向充入柔性条8内侧，从而对柔性条8内壁上杂质进行冲击，从而使得柔性条8内壁上的杂质被气体带走，斜向进入柔性条8内侧的气体会形成气旋，从而将柔性条8内侧的尘埃更好的带入环套5内侧被过滤，提高灰尘等杂质的净化效果。

作为本发明的一种实施方式，所述环套5内设置有输水孔54；所述柔性条8内设置有出水孔55；所述输水孔54一端连接有水泵56，另一端穿过所述环盘6与所述出水孔55的一端连接；所述出水孔55的另一端穿过所述柔性条8的内侧壁；工作时，在电机3带动钻头4对地面进行钻动过程中，水泵56对输水孔54的一端进行供水，使得水会穿过输水孔54一端至另一端，最后进入出水孔55内，最后沿着出水孔55的另一端喷出，从而对钻头4钻出的碎石和灰尘进行喷洒，通过在出水孔55的另一端设置喷头等喷洒件，从而将出水孔55的另一端的水呈雾状洒出，从而对钻头4冷却的同时，使得钻起的灰尘与水雾接触，减小扬尘，同时出水孔55另一端喷出的水也能够对柔性条8内壁进行冲洗，使得柔性条8内壁上的灰尘被水流冲洗后更加洁净，避免由于灰尘粘合后形成污泥起壳影响相邻柔性条8之间的贴合状态，而在环盘6带动柔性条8转动过程中，柔性条8在离心力作用下，使得内侧的出水孔55朝下，扩大喷洒范围，并且在钻头4钻孔过程中会将震动力传递至柔性条8，从而使得柔性条8在震动作用下会改变出水方向，扩大了水流喷洒范围，使得灰尘被冲洗的更彻底。

作为本发明的一种实施方式，所述柔性条8内设置有储水腔81；同一个所述柔性条8的所述储水腔81与所述出水孔55的中部连通；工作时，由于储水腔81与出水孔55连通，使得水沿着出水孔55流入储水腔81内进行短暂过度，出水孔55另一端喷出的水由储水腔81来供应，储水腔81内装有水会使得柔性条8鼓起，从而使得钻头4钻出的碎石蹦到柔性条8内壁后，通过柔性条8内的储水腔81的水起到缓冲的目的，进而使得碎石撞击到柔性条8内侧后，能够对碎石进行缓冲，进而减小碎石撞击到柔性条8发出的噪音，同时由于柔性条8通过水的负重后，使得柔性条8更重，不易被碎石冲击打开，保证柔性条8与柔性条8之间的密封效果，避免因为碎石撞击的原因造成柔性条8与柔性条8之间形成间隙，使得灰尘溢出的情况出现，大大提高了灰尘阻隔效果；并且在碎石撞击到柔性条8后，说明钻头4的钻动强度比较大，需要更大的水流，即碎石撞击到柔性条8后，储水腔81内的水会被挤压，从而使得水从出水孔55的另一端冲出，使得水流从出水孔55冲出的力度更大，量也更多，通过一个简单的储水腔81设置，一方面起到缓冲稳定的作用，另一方面能够跟随钻头4钻动的强度来调节喷水的量。

作为本发明的一种实施方式，所述下套52与所述滑槽53之间滑动密封连接；所述柔性条8内部设置有空腔82；所述下套52内部设置有气道521；所述气道521一端与所述滑槽53内部连通，另一端与所述空腔82内部连通；工作时，在外螺纹套7推动环盘6上移过程中，环盘6推动下套52挤压滑槽53，使得滑槽53内的气体沿着气道521进入至柔性条8内的空腔82内，从而使得柔性条8鼓起，从而使得柔性条8膨胀后，相邻柔性条8之间间隙变大，即相邻柔性条8接触的面积减小，使得柔性条8上的水分更容易蒸发，避免相邻柔性条8之间水分干了之后造成相邻柔性条8粘在一起的情况出现，本实施例的水可以通过水管从环盘6内侧引入，在钻孔过程中都是需要有一根水管进行供水的情况，此为现有技术，而在环盘6向下运动过程中，环盘6带动下套52沿着滑槽53滑动，滑槽53内的空间在下套52向下移动后变大，从而使得柔性条8内的气体沿着气道521吸入滑槽53内，使得柔性条8重新干瘪，进而不影响相邻柔性条8的边缘贴合，保证阻隔灰尘效果。

作为本发明的一种实施方式，所述煤矿开采设备还包括环境监测设备、信号发射端和控制终端；所述信号发射端通过自动化网络技术与所述控制终端连接；所述环境监测设备用于监测顶盘1周围的空气环境状况；所述环境监测设备与所述信号发射端连接；所述环境监测设备会将监测的数据传输至信号发射端；所述信号发射端会将监测数据传输至控制终端；所述环境监测设备能够监测煤粉浓度、灰尘浓度、氧气浓度和瓦斯浓度；所述煤矿开采设备还包括报警模块；所述控制终端能够将数据传回至信号发射端，并由所述报警模块实现报警；工作时，通过环境监测设备实时监测环境中的煤粉等灰尘，避免灰尘超标对人体造成损伤，同时也监测周围的氧气含量，也监测瓦斯浓度，环境监测设备将监测数据传输至信号发射端，信号发射端能够接收和发送信号数据，从而将数据传输至控制终端进行分析，各模块均可以通过5G物联网等自动化网络技术实现连接，便于信息的传输，控制终端监控环境数据超出标准值后，则会将超出标准值的数据传输至信号发射端，最后由报警模块进行及时报警，避免造成人员损伤和降低设备损伤。

具体工作流程如下：

工作人员推动顶盘1带动支脚11移动，或采用起重机等动力结构将顶盘1移动至需要打孔的地面正上方，随后通过控制器控制电机3转动，随后再驱动液压缸2伸长，初始状态下，外螺纹套7位于环盘6的上方，随着液压缸2伸长，液压缸2带动活塞杆22向下运动，活塞杆22移动会带动外螺纹套7向下运动，从而使得外螺纹套7在活塞杆22的带动下与环盘6的内壁接触，从而通过外螺纹套7带动环盘6在环套5下端转动，从而使得环盘6带动柔性条8绕着液压缸2转动，随着柔性条8被带动而转动过程中，柔性条8的下端在离心力的作用下张开并远离钻头4，随着活塞杆22带动外螺纹套7穿过环套5内壁，使得环套5停止转动，柔性条8在环套5停止转动后耷拉下来，即柔性条8的下端在离心转动下远离地面，停止转动后耷拉下来，从而使得柔性条8的下端搭在需要打孔的位置周围，而在地面不平的情况下，每个柔性条8都能够起到贴合地面的目的，使得即使在面对地面不平的情况下，柔性条8的下端能够耷拉并贴合地面，而随着液压缸2的活塞杆22下移过程中，活塞杆22也会带动电机3和钻头4向下运动，从而使得钻头4接触到地面后，钻头4将地面钻开，钻孔过程中会飞溅出碎石和灰尘，但由于柔性条8将这些碎石和灰尘阻挡和阻隔，而在钻孔完成后，控制器控制电机3停止转动，再控制液压缸2缩短，通过液压缸2带动活塞杆22和外螺纹套7上移，通过外螺纹套7带动环盘6再次转动，转动的环盘6带动柔性条8在离心力的作用下又重新转动，柔性条8在被带动过程中将其内壁上附着的杂质在转动作用下甩掉，环盘6直至外螺纹套7移动至环盘6上方后停止转动，柔性条8在环盘6停止后再次耷拉下来，再推动顶盘1带动支脚11和滚轮沿着地面移动；

其中，初始状态下外螺纹套7位于环套5上方后，环盘6和柔性条8带动下套52沿着滑槽53滑动至极限位置后停止，此时柔性条8的下端与地面接触，而环盘6下移至极限位置后无法继续下移，随后启动控制器控制液压缸2伸长，通过液压缸2上的活塞杆22带动外螺纹套7向下移动，使得外螺纹套7穿过环盘6移动至环盘6下方，在外螺纹套7向下穿过环盘6过程中，环盘6带动柔性条8转动，待钻孔完成后，控制器控制液压缸2缩短，通过液压缸2中的活塞杆22带动外螺纹套7上端与环盘6的内壁下端口接触，从而带动整个环盘6和柔性条8上移，环盘6上移带动下套52沿着滑槽53向上滑动，使得下套52在滑槽53向上移动至极限位置，随后控制器控制液压缸2停止移动，此时，柔性条8被拎起，即柔性条8的下端与地面脱离，使得顶盘1带动支脚11从钻孔的位置推走后，柔性条8不会直接将碎石扫入钻好的孔内，而在需要将灰尘等杂质从柔性条8的内壁抖落下来时，只需通过外螺纹套7来回穿过环盘6即可；钻孔结束，即将顶盘1从工作地面移走前，外螺纹套7会来回上下穿过环盘6，一方面能够起到将柔性条8内壁上杂质抖落的情况，另一方面能够将柔性条8内侧扬起的灰尘吸走，即外螺纹套7自环盘6上方移动至下方过程中，外螺纹套7会挤压环盘6，使得环盘6带动下套52沿着滑槽53滑动，从而使得下套52向下移动至极限位置，使得环套5的内侧空间增大，而出气孔12内设置有单向出气孔12，气体只能够从环套5的内侧打开单向出气阀沿着出气孔12排出，因此在环套5内侧空间增大的情况下，柔性条8内侧气体会带动扬起的灰尘从进气孔61进入并推动圆盘62上移，从而使得圆盘62与环盘6上端形成缝隙，从而使得气体沿着进气孔61进入至环套5内侧，在圆盘62被气体顶开过程中，圆盘62下端的疏通棒63会拉动弹性绳64，待环盘6不能够继续向下移动时，弹性绳64会拉动疏通棒63带动圆盘62复位，使得圆盘62将进气孔61盖住，圆盘62的外径大于进气孔61内径，随后外螺纹套7带动环盘6转动后移动至环盘6下方，随后外螺纹套7自环盘6下方移动至上方过程中，外螺纹套7不会立马进入环盘6的内侧，而是先挤压环盘6，使得环盘6带动下套52沿着滑槽53滑动，再此过程中环套5内的空间会减小，气体会穿过过滤环65，过滤环65可以是活性炭等过滤材质组成，实现对灰尘过滤，随后被过滤后的气体会沿着出气孔12打开单向出气阀排出，而在外螺纹套7来回上下穿过环盘6过程中，实现将柔性条8内侧扬起的灰尘经过过滤后排出，周围气体会沿着柔性条8之间的缝隙，从柔性条8外侧补充至内侧；在外螺纹套7上下回来穿过环盘6过程中，环盘6会发生转动，同时疏通棒63在气压作用下会来回穿插进气孔61，同时在环盘6转动过程中会产生离心力，从而通过环盘6的离心力带动疏通棒63在进气孔61内远离环盘6中心方向移动，从而径向对进气孔61内杂质进行挤压，且由于疏通棒63的外径随着远离圆盘62而减小，使得进气孔61内的杂质在被疏通棒63的外壁导向挤压下沿着进气孔61向下排出，待疏通棒63不受离心力的情况下，弹性绳64会将离心状态位置下的疏通棒63拉回至初始位置，从而对进气孔61内的其他杂质进行挤压疏通，通过疏通棒63在径向和轴向方向上对进气孔61疏通，从而扩大了疏通范围，也使得进气孔61被疏通后变得通畅；在柔性条8内侧气体被吸入至环套5内侧后，柔性条8外侧气体会挤压柔性条8，使得靠近钻头4的柔性条8的其中一边缘与远离钻头4的柔性条8之间形成间隙，从而使得外界气体从该间隙补充至柔性条8内侧，而由于是柔性条8的其中一边缘被打开，使得气体会切向充入柔性条8内侧，从而对柔性条8内壁上杂质进行冲击，从而使得柔性条8内壁上的杂质被气体带走，斜向进入柔性条8内侧的气体会形成气旋；在电机3带动钻头4对地面进行钻动过程中，水泵56对输水孔54的一端进行供水，使得水会穿过输水孔54一端至另一端，最后进入出水孔55内，最后沿着出水孔55的另一端喷出，从而对钻头4钻出的碎石和灰尘进行喷洒，通过在出水孔55的另一端设置喷头等喷洒件，从而将出水孔55的另一端的水呈雾状洒出，从而对钻头4冷却的同时，使得钻起的灰尘与水雾接触，同时出水孔55另一端喷出的水也能够对柔性条8内壁进行冲洗，而在环盘6带动柔性条8转动过程中，柔性条8在离心力作用下，使得内侧的出水孔55朝下，并且在钻头4钻孔过程中会将震动力传递至柔性条8，从而使得柔性条8在震动作用下会改变出水方向；由于储水腔81与出水孔55连通，使得水沿着出水孔55流入储水腔81内进行短暂过度，出水孔55另一端喷出的水由储水腔81来供应，储水腔81内装有水会使得柔性条8鼓起，从而使得钻头4钻出的碎石蹦到柔性条8内壁后，进而使得碎石撞击到柔性条8内侧后，能够对碎石进行缓冲，进而减小碎石撞击到柔性条8发出的噪音，同时由于柔性条8通过水的负重后，使得柔性条8更重；并且在碎石撞击到柔性条8后，储水腔81内的水会被挤压，从而使得水从出水孔55的另一端冲出；在外螺纹套7推动环盘6上移过程中，环盘6推动下套52挤压滑槽53，使得滑槽53内的气体沿着气道521进入至柔性条8内的空腔82内，从而使得柔性条8鼓起，从而使得柔性条8膨胀后，相邻柔性条8之间间隙变大，即相邻柔性条8接触的面积减小，环盘6带动下套52沿着滑槽53滑动，滑槽53内的空间在下套52向下移动后变大，从而使得柔性条8内的气体沿着气道521吸入滑槽53内，使得柔性条8重新干瘪。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，包括

顶盘(1)；所述顶盘(1)的下端边缘固连着支脚(11)；

液压缸(2)；所述液压缸(2)固连在所述顶盘(1)的下端中心；所述液压缸(2)包括缸体(21)和活塞杆(22)；所述缸体(21)固连在所述顶盘(1)的下端中心；

电机(3)；所述电机(3)固连在所述液压缸(2)的活塞杆(22)端部；

钻头(4)；所述钻头(4)与所述电机(3)的输出轴固连；

其特征在于，所述煤矿开采设备还包括：

环套(5)；所述环套(5)将所述液压缸(2)包围，所述环套(5)上端固连在所述顶盘(1)的下端；

环盘(6)；所述环盘(6)转动连接在所述环套(5)的下端；所述环套(5)的内壁设置有螺纹；

外螺纹套(7)；所述外螺纹套(7)固连在所述液压缸(2)的活塞杆(22)外壁；所述外螺纹套(7)与所述环套(5)的内侧螺纹配合；

柔性条(8)；所述柔性条(8)一端均匀分布并固连在所述环盘(6)的下端边缘；相邻两个所述柔性条(8)边缘重叠设置；

控制器；所述控制器用于控制本发明自动运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：所述环套(5)包括上套(51)和下套(52)；所述上套(51)上端固连在所述顶盘(1)的下端；所述上套(51)下端设置有滑槽(53)；所述下套(52)下端转动连接在所述环盘(6)上端；所述下套(52)上端滑动连接在所述滑槽(53)内。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：所述环盘(6)的端面贯穿开设有进气孔(61)；所述环盘(6)上端设置有圆盘(62)；所述圆盘(62)下端固连着疏通棒(63)；所述疏通棒(63)穿过所述进气孔(61)；所述疏通棒(63)的下端与所述环盘(6)的下端之间通过弹性绳(64)连接；所述环套(5)与所述液压缸(2)之间设置有过滤环(65)；所述顶盘(1)的下端贯穿设置有出气孔(12)；所述出气孔(12)与所述环套(5)的内侧连通；所述出气孔(12)内设置有单向出气阀。

4.根据权利要求3所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：所述疏通棒(63)的外径小于进气孔(61)的内径，且所述疏通棒(63)的外径随着远离所述圆盘(62)而减小。

5.根据权利要求3所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：相邻两个所述柔性条(8)的边缘相互重叠；靠近所述钻头(4)的柔性条(8)的其中一边缘厚度小于另一边缘厚度。

6.根据权利要求1所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：所述环套(5)内设置有输水孔(54)；所述柔性条(8)内设置有出水孔(55)；所述输水孔(54)一端连接有水泵(56)，另一端穿过所述环盘(6)与所述出水孔(55)的一端连接；所述出水孔(55)的另一端穿过所述柔性条(8)的内侧壁。

7.根据权利要求6所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：所述柔性条(8)内设置有储水腔(81)；同一个所述柔性条(8)的所述储水腔(81)与所述出水孔(55)的中部连通。

8.根据权利要求2所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：所述下套(52)与所述滑槽(53)之间滑动密封连接；所述柔性条(8)内部设置有空腔(82)；所述下套(52)内部设置有气道(521)；所述气道(521)一端与所述滑槽(53)内部连通，另一端与所述空腔(82)内部连通。

9.根据权利要求1所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：所述煤矿开采设备还包括环境监测设备、信号发射端和控制终端；所述信号发射端通过自动化网络技术与所述控制终端连接；所述环境监测设备用于监测顶盘(1)周围的空气环境状况；所述环境监测设备与所述信号发射端连接；所述环境监测设备会将监测的数据传输至信号发射端；所述信号发射端会将监测数据传输至控制终端。

10.根据权利要求9所述的一种基于5G物联网融合的煤矿开采设备，其特征在于：所述环境监测设备能够监测煤粉浓度、灰尘浓度、氧气浓度和瓦斯浓度；所述煤矿开采设备还包括报警模块；所述控制终端能够将数据传回至信号发射端，并由所述报警模块实现报警。

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