CN116291198B - 一种免砼基础的天井钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种免砼基础的天井钻机，包括：承载车体；定位组件，与承载车体铰接；定位组件能部分插入工作面内，以用于定位钻孔位置；撑杆组件，包括伸缩撑杆，伸缩撑杆的固定端与定位组件连接，伸缩撑杆的活动端用于顶紧岩壁，以将定位组件压紧于工作面上；位置调节组件，用于驱动定位组件绕与承载车体的铰接处转动，以适应不同角度的工作面。根据本发明的免砼基础的天井钻机，无须浇筑混凝土基础，且能适应更大角度的工作面，极大地缩短了天井施工周期，降低了施工成本，且扩大了天井钻机的使用场景和使用范围。

Description

一种免砼基础的天井钻机

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，特别涉及一种免砼基础的天井钻机。

背景技术

天井钻机作为矿山机械中一种重要的施工机械，已被广泛应用于矿山建设的各种井巷施工中，其主要通过钻机的电动机带动液压泵，并利用液压动力将扭矩和推力传递给钻具系统，带动钻杆及钻头旋转，导孔钻头或扩孔钻头上的滚刀在推力的作用下，沿井底岩石工作面做滚动切割岩石而逐渐形成井筒。

天井钻机在切割岩石时导孔钻头或扩孔钻头会受到极大的反作用力，通过钻杆传递作用在主机的回转驱动减速箱上，传统的天井钻机在施工作业前需浇筑混凝土基础，然后将主机固定于混凝土基础之上。浇筑混凝土基础施工经济成本高，且在地下矿山中混凝土凝固时间长，增加了整个天井施工周期。同时，在矿山中也存在大角度的斜天井施工需求，常规天井钻机的施工角度为60°~90°（与水平面），面对更大角度范围的工作面，现有的天井钻机难以达到施工要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种免砼基础的天井钻机，无须浇筑混凝土基础，且能适应更大角度的工作面，极大地缩短了天井施工周期，降低了施工成本，且扩大了天井钻机的使用场景和使用范围。

根据本发明实施例的一种免砼基础的天井钻机，包括：

承载车体；

定位组件，与所述承载车体铰接；所述定位组件能部分插入工作面内，以用于定位钻孔位置；

撑杆组件，包括伸缩撑杆，所述伸缩撑杆的固定端与所述定位组件连接，所述伸缩撑杆的活动端用于顶紧岩壁，以将所述定位组件压紧于工作面上；

位置调节组件，用于驱动所述定位组件绕与所述承载车体的铰接处转动，以适应不同角度的工作面。

根据本发明实施例的免砼基础的天井钻机，至少具有如下有益效果：

通过将定位组件和承载车体铰接，并通过位置调节组件驱动定位组件绕与承载车体的铰接处转动，相比现有的常规天井钻机，本方案能满足更大角度范围的工作面施工；通过设置定位组件和撑杆组件配合，以将定位组件压紧与工作面，无须再在施工前对工作面进行混凝土浇筑，极大地缩短了天井施工周期，降低了施工成本。

根据本发明的一些实施例，所述定位组件包括基础梁焊件和锚定结构，所述基础梁焊件安装有钻孔定位装置，并设置有供钻杆穿过的通孔；所述锚定结构用于将所述基础梁焊件固定于工作面。

根据本发明的一些实施例，所述锚定结构包括锚杆和第一锁紧件，所述锚杆穿过所述基础梁焊件，且一端插入工作面内；所述第一锁紧件套设于所述锚杆，用于对所述锚杆进行位置固定。

根据本发明的一些实施例，还包括调节结构，所述调节结构安装于所述基础梁焊件，所述调节结构用于调节所述基础梁焊件的高度和角度，以适应不同的工作面；所述锚杆穿设于所述调节结构。

根据本发明的一些实施例，所述调节结构包括球头靴脚、调平丝杆和第二锁紧件，所述调平丝杆与所述基础梁焊件连接，并能相对所述基础梁焊件升降；所述球头靴脚连接于所述调平丝杆的第一端，并能绕所述调平丝杆的第一端旋转；所述球头靴脚用于与工作面接触；所述第二锁紧件用于对所述调平丝杆进行位置固定。

根据本发明的一些实施例，所述基础梁焊件的端部设置有定位孔，所述调平丝杆穿设于所述定位孔内，并与所述定位孔螺纹连接；所述调平丝杆的第一端设置于所述定位孔的下方，所述第二锁紧件设置于所述定位孔的上方。

根据本发明的一些实施例，所述调平丝杆的第一端设置有球头结构，所述球头靴脚设有供所述球头结构嵌入的安装槽。

根据本发明的一些实施例，所述锚杆穿过所述球头靴脚和所述调平丝杆，所述第一锁紧件与所述调平丝杆连接；所述调平丝杆设有供所述锚杆轴向贯穿的贯穿孔，所述球头靴脚设置有供所述锚杆穿过的穿行孔；所述穿行孔的直径大于所述贯穿孔。

根据本发明的一些实施例，所述基础梁焊件具有多个端部，多个端部均设有定位孔，多个所述定位孔内均安装有所述调节结构和所述锚定结构。

根据本发明的一些实施例，所述伸缩撑杆的活动端的端部设置有用于抵紧岩壁的靴齿。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的定位组件的装配示意图；

图3为本发明实施例的定位组件的剖视图；

图4为图1中撑杆组件的结构示意图；

图5为本发明实施例施工作业的示意图。

附图标号：

承载车体100；

定位组件200、基础梁焊件210、定位孔211、锚定结构220、锚杆221、第一锁紧件222；

撑杆组件300、伸缩撑杆310、靴齿311；

位置调节组件400；

调节结构500、球头靴脚510、安装槽511、穿行孔512、调平丝杆520、球头结构521、贯穿孔522、第二锁紧件530。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图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的限制。

在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图5，本发明实施例的一种免砼基础的天井钻机，包括承载车体100、定位组件200、撑杆组件300和位置调节组件400，定位组件200与承载车体100铰接，位置调节组件400用于驱动定位组件200绕与承载车体100的铰接处转动，以适应不同角度的工作面；撑杆组件300安装于定位组件200上，撑杆组件300包括伸缩撑杆310，伸缩撑杆310的固定端与定位组件200连接，伸缩撑杆310的活动端用于顶紧岩壁，以将定位组件200压紧于工作面上；定位组件200能部分插入工作面内，以用于定位钻孔位置。通过将定位组件200和承载车体100铰接，并通过位置调节组件400驱动定位组件200绕与承载车体100的铰接处转动，相比现有的常规天井钻机，本方案能满足更大角度范围的工作面施工。现有的常规天井钻机要在施工前对工作面进行混凝土浇筑，且浇筑之后才能进行钻孔施工，而本申请的天井钻机通过设置定位组件200和撑杆组件300配合，以将定位组件200压紧与工作面，无须再在施工前对工作面进行混凝土浇筑，极大地缩短了天井施工周期，降低了施工成本。

在本发明的一些实施例中，天井钻机本体安装于定位组件200上，定位组件200上设置有多个用于安装天井钻机本体的定位杆，定位杆的端部还设置有连接支撑板，多根定位杆的端部均连接于支撑板上。设置支撑板能保证定位杆的位置稳定，以更好的对天井钻机本体进行导向。

在本发明的一些实施例中，位置调节组件400为伸缩气缸或伸缩油缸，位置调节组件400的一端与承载车体100铰接，另一端与支撑板铰接，通过位置调节组件400的伸缩，带动定位组件200绕与承载车体100的铰接处转动。

可以想见的是，位置调节组件400也可以是安装于承载车体100上的转动油缸或转动电机等设备。

在本发明的一些实施例中，承载车体100具有行走功能，且安装有用于驱动定位组件200、撑杆组件300和位置调节组件400动作的动力装置，例如电机、液压泵、空压机及其连接的电源线或管线等。

在本发明的一些实施例中，定位组件200包括基础梁焊件210和锚定结构220，基础梁焊件210安装有钻孔定位装置，并设置有供钻杆穿过的通孔；锚定结构220用于将基础梁焊件210固定于工作面。参照图1、图4所示，钻孔定位装置安装于基础梁焊件210的上表面，天井钻机本体安装于钻孔定位装置的上方，且天井钻机本体的钻杆与基础梁焊件210上的通孔位置对齐。

在本发明的一些实施例中，基础梁焊件210在本方案中，是用于替代现有的混凝土浇筑面，基础梁焊件210一般采用金属材质制成，其本身具有较大的重量，且不易发生变形。锚定结构220用于连接基础梁焊件210和工作面。

在本发明的一些实施例中，还包括调节结构500，调节结构500安装于基础梁焊件210，调节结构500用于调节基础梁焊件210的高度和角度，以适应不同的工作面；锚定结构220安装于调节结构500。

参照图2、图3所示，在本发明的一些实施例中，基础梁焊件210的端部设置有定位孔211，调节结构500安装于定位孔211内。基础梁焊件210具有多个端部，多个端部均设有定位孔211，多个定位孔211内均安装有调节结构500，多个调节结构500均安装有锚定结构220。参照图2所示，基础梁焊件210具有四个端部，也即基础梁焊件210的四个角位置，均设置有定位孔211，定位孔211内侧壁设置有内螺纹。

在本发明的一些实施例中，调节结构500包括球头靴脚510、调平丝杆520和第二锁紧件530，调平丝杆520与基础梁焊件210连接，并能相对基础梁焊件210升降；球头靴脚510连接于调平丝杆520的第一端，并能绕调平丝杆520的第一端旋转；球头靴脚510用于与工作面接触；第二锁紧件530用于对调平丝杆520进行位置固定。具体的，参照图2、图3所示，调平丝杆520的第一端设置有球头结构521，球头靴脚510设有供球头结构521嵌入的安装槽511，也即球头靴脚510和调平丝杆520的第一端球接。

在本发明的一些实施例中，参照图2、图3所示，调平丝杆520的外周壁设置有与定位孔211对应的外螺纹，调平丝杆520螺纹旋转于定位孔211内；第二锁紧件530为螺母，螺母螺纹连接于调平丝杆520上，用于锁紧调平丝杆520，以防止其在钻孔过程中动作。在安装好调平丝杆520后，调平丝杆520的第一端设置于定位孔211的下方，第二锁紧件530设置于定位孔211的上方，也即调平丝杆520的第一端朝向工作面的一侧。

在本发明的一些实施例中，调平丝杆520的第二端设置有外六角结构，以便于转动调平丝杆520，从而调节调平丝杆520的位置。

在本发明的一些实施例中，锚定结构220包括锚杆221和第一锁紧件222，锚杆221穿过基础梁焊件210，且一端插入工作面内；第一锁紧件222套设于锚杆221，用于对锚杆221进行位置固定。具体的，参照图2、图3所示，锚杆221穿过球头靴脚510和调平丝杆520，第一锁紧件222与调平丝杆520连接；调平丝杆520设有供锚杆221轴向贯穿的贯穿孔522，球头靴脚510设置有供锚杆221穿过的穿行孔512；穿行孔512的直径大于贯穿孔522。将穿行孔512的直径设置为大于贯穿孔522的直径，才能够实现球头靴脚510的摆动，从而调节基础梁焊件210的角度。

需要了解的是，贯穿孔522的内径大于锚杆221的直径，也即锚杆221是不与贯穿孔522的内侧壁接触的。第一锁紧件222为螺母，第一锁紧件222螺纹连接于锚杆221的外周，通过将第一锁紧件222拧紧至与调平丝杆520的第二端相抵，可以有效地防止锚杆221晃动。

可以想到的是，第一锁紧件222与调平丝杆520之间设置有防松垫片。

可以理解的是，第一锁紧件222也可以是能部分嵌入贯穿孔522内，以能防止锚杆221在贯穿孔522内晃动即可。

在本发明的一些实施例中，伸缩撑杆310的活动端的端部设置有用于抵紧岩壁的靴齿311。具体的，参照图4、图5所示，伸缩撑杆310的固定端安装于支撑板，活动端用于与矿洞的顶部岩壁支撑，从而将基础梁焊件210抵紧于工作面。在伸缩撑杆310活动端的端部设置靴齿311的目的是为了增加其与岩壁的接触面积，在天井钻机施工时，不易由于震动而相对岩壁滑动。

本申请的天井钻机施工过程如下：

S1：对工作面的碎石等颗粒结构进行简单的清理后，将基础梁焊件210放置于工作面上；

S2：转动调平丝杆520以调节基础梁焊件210各个角位置的高度，从而调平基础梁焊件210；

S3：转动球头靴脚510，使得球头靴脚510与地面贴合，从而使得基础梁焊件210更加稳定；

S4：将伸缩撑杆310的活动端伸出，以使其抵紧岩壁；

S5：转动第二锁紧件530至其与基础梁焊件210相抵位置，从而将调平丝杆520锁紧；

S6：打入锚杆221，然后拧紧第一锁紧件222。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种免砼基础的天井钻机，其特征在于，包括：

承载车体（100）；

定位组件（200），与所述承载车体（100）铰接；所述定位组件（200）能部分插入工作面内，以用于定位钻孔位置；所述定位组件（200）包括基础梁焊件（210）和锚定结构（220），所述基础梁焊件（210）安装有钻孔定位装置，并设置有供钻杆穿过的通孔；所述锚定结构（220）用于将所述基础梁焊件（210）固定于工作面；所述锚定结构（220）包括锚杆（221）和第一锁紧件（222），所述锚杆（221）穿过所述基础梁焊件（210），且一端插入工作面内；所述第一锁紧件（222）套设于所述锚杆（221），用于对所述锚杆（221）进行位置固定；

撑杆组件（300），包括伸缩撑杆（310），所述伸缩撑杆（310）的固定端与所述定位组件（200）连接，所述伸缩撑杆（310）的活动端用于顶紧岩壁，以将所述定位组件（200）压紧于工作面上；

位置调节组件（400），用于驱动所述定位组件（200）绕与所述承载车体（100）的铰接处转动，以适应不同角度的工作面；

调节结构（500），所述调节结构（500）安装于所述基础梁焊件（210），所述调节结构（500）用于调节所述基础梁焊件（210）的高度和角度，以适应不同的工作面；所述锚杆（221）穿设于所述调节结构（500）。

2.根据权利要求1所述的一种免砼基础的天井钻机，其特征在于：所述调节结构（500）包括球头靴脚（510）、调平丝杆（520）和第二锁紧件（530），所述调平丝杆（520）与所述基础梁焊件（210）连接，并能相对所述基础梁焊件（210）升降；所述球头靴脚（510）连接于所述调平丝杆（520）的第一端，并能绕所述调平丝杆（520）的第一端旋转；所述球头靴脚（510）用于与工作面接触；所述第二锁紧件（530）用于对所述调平丝杆（520）进行位置固定。

3.根据权利要求2所述的一种免砼基础的天井钻机，其特征在于：所述基础梁焊件（210）的端部设置有定位孔（211），所述调平丝杆（520）穿设于所述定位孔（211）内，并与所述定位孔（211）螺纹连接；所述调平丝杆（520）的第一端设置于所述定位孔（211）的下方，所述第二锁紧件（530）设置于所述定位孔（211）的上方。

4.根据权利要求2所述的一种免砼基础的天井钻机，其特征在于：所述调平丝杆（520）的第一端设置有球头结构（521），所述球头靴脚（510）设有供所述球头结构（521）嵌入的安装槽（511）。

5.根据权利要求2所述的一种免砼基础的天井钻机，其特征在于：所述锚杆（221）穿过所述球头靴脚（510）和所述调平丝杆（520），所述第一锁紧件（222）与所述调平丝杆（520）连接；所述调平丝杆（520）设有供所述锚杆（221）轴向贯穿的贯穿孔（522），所述球头靴脚（510）设置有供所述锚杆（221）穿过的穿行孔（512）；所述穿行孔（512）的直径大于所述贯穿孔（522）。

6.根据权利要求1所述的一种免砼基础的天井钻机，其特征在于：所述基础梁焊件（210）具有多个端部，多个端部均设有定位孔（211），多个所述定位孔（211）内均安装有所述调节结构（500）和所述锚定结构（220）。

7.根据权利要求1所述的一种免砼基础的天井钻机，其特征在于：所述伸缩撑杆（310）的活动端的端部设置有用于抵紧岩壁的靴齿（311）。