CN2047718U - 矿山岩石直接劈裂机 - Google Patents
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Abstract
一种能直接从岩石矿山中切割岩石块材的装置，称矿山岩石直接劈裂机，装置由二根以上的岩石切割器并成的排孔切割栅和高液压系统所组成。适用于从岩石矿山中直接进行单面切割或三面切割的基岩所遇到的复杂环境，切割装置多孔同压、排孔裂缝可人工控制、胀裂过程静态同时伴有微小破裂声又迅速切割(切割过程约1～2分钟)岩石。
本装置结构简单，重量特轻，操作容易，使用安全，并可经久重复使用，块材开采成本低廉，经济效益显著。
Description
本发明涉及一种用于从岩石矿山中直接开采8米3以下岩石块材的切割装置。
现代岩石块材开采应用的技术有：人工打楔法，炸药爆破，液压劈裂器，拉锯法，无声破碎剂和火焰喷射器等，各种技术方法各有利弊，但都不尽完美。
为解决这个问题，在应力测量技术中有封闭式(有壳式)加压破裂方法(地应力测量方法 苏恺之编著 地震出版社 1985)首先公开了发明人提供的用橡胶筒可胀裂岩孔的照片，並介绍了穿入钢管橡胶管两端封闭的原理，但未介绍具体的技术设计。1986年我国先后申请液压弹性膨胀破碎装置(专利号CN86202119U)和岩石胀裂器(公告号86205822)两项专利，原理与封闭式(有壳式)加压破裂方法类同而设计不同，两者各有所长，但仍然皆有其不足。
本实用新型的目的是要提供一种矿山岩石直接劈裂机。用以直接从岩石矿山中切割岩石块材。开采适用于现代石板加工体积为8米3的岩石块材，装置主要由二根以上的岩孔切割器並成的排孔切割栅与高液压系统(此系统包括有超岩孔裂缝定量回液自控器)有效组成。
发明是这样实现的：岩孔切割器采用了煤层橡胶注水封孔器的橡胶筒(以下简称橡胶筒)为膨胀体，由于其橡胶筒筒壁内有细钢丝，因此使其膨胀过程适用于岩孔内基岩所遇到的复杂环境，橡胶筒的两端对称套入端头密封盖，穿出橡胶筒外的细钢丝对应穿入端头密封盖的环形小孔並用焊粒焊牢，再用六角螺母旋转使密封螺杆锥体上升，並使橡胶筒两端与密封螺杆锥体端头密封盖牢牢固定，构成了岩孔切割器的膨胀主体，且可由二根以上的岩孔切割器並成排孔切割栅。高液压系统有一个自动回液器件称超岩孔裂缝定量自控器，它有一把张孔钳，当岩孔的裂缝超过额定距离时能自动控制高液压泵回液，以保护岩孔切割器的橡胶筒之过量胀大。本系统可给排孔切割栅输入高压液，使每根岩孔切割器膨胀，若同时与开采方法结合，可高效切割任何岩石块材。
本实用新型的装置结构简单，且又应用现有技术的有效组合和改进，所以容易成功。
发明的具体结构及其方法由以下的实施例和附图给出。
下面结合图1、图2和图3详细说明提出的具体装置的细节及工作情况。
图1为岩孔切割器，它包括有：高压快速母接头(1)，密封垫环(2)(4)，高压橡胶管(3)，异径接头(5)，密封环片(6)，六角螺母(7)(18)，焊粒(8)(17)，细钢丝(9)(16)，密封螺杆锥体(10)(15)，端头密封盖(11)(14)，煤层橡胶注水封孔器的橡胶筒(12)，液体(13)，密封垫片(19)，密封盖(20)。
岩孔切割器采用了煤层橡胶注水封孔器的橡胶筒(12)为本器件的膨胀体，变原来的封孔注水作用为密封全膨胀作用，用以膨胀胀裂岩孔，橡胶筒(12)的筒壁中有细钢丝(9)(16)编成的筒形结构，使橡胶筒(12)在膨胀过程中适应岩孔内基岩的复杂情况和不同孔径，细钢丝(9)(16)穿出橡胶筒两端头约1-3公分，以便焊粒(8)(17)焊牢固定在端头密封盖(11)(14)上，橡胶筒(12)的内壁两端头有与筒壁成4°以下的夹角。端头密封盖(11)形似圆笔筒倒放，中心轴线有孔穿通，与密封螺杆锥体(10)的螺杆滑动配合，孔边有环形小孔可用来穿入细钢丝(9)並用焊粒(8)焊牢在孔边小孔上的环形槽b上，下端圆筒内壁有锯齿状结构，可使橡胶筒(12)插入容易而拉出困难，端头密封盖(14)为其对称放装器件。密封螺杆锥体(10)形似圆酒瓶，上段有螺杆，螺杆中部有两个与轴线平行对称的切削平面，可以用来插入板手，中段为圆锥体，圆锥体的斜度与中心轴线成4°以下的夹角，下段为短圆柱体，密封螺杆锥体(10)的轴线有小孔从上端平面直通下端平面，为输液通路。图1为岩孔切割器的装配图，先把六角螺母(7)(18)锁紧，高液压液体从高液压快速母接头(1)、密封垫环(2)经高压橡胶管(3)、密封垫环(4)、异径接头(5)、密封螺杆锥体(10)进入橡胶筒(12)内，此时可把岩孔切割器颠倒放置，並打开密封盖(20)使气体完全排出，当看到了液体从螺杆h溢出时，即可把密封盖旋紧，並放置于岩石小孔中，继续泵入高压液可令橡胶筒(12)膨胀挤紧岩孔孔壁，如高压达到一定数值，即液压对d面e面的压力大于密封螺杆锥体(10)(15)与橡胶筒(12)两端c、f面的摩擦力时，密封螺杆锥体(10)(15)就自动向橡胶筒(12)两端移动，使密封螺杆锥体(10)(15)与端头密封盖(11)(14)的相对距离缩短，提高了橡胶筒(12)液压的密封程度，因此本设计具有自动密封和使端头密封盖(11)(14)的脱落参数提高的作用。继续提高泵入液压的压强，可令岩孔破裂。
本器件的有效膨胀长度0.3～1.8米，外径为40毫米，高压密封600公斤/厘米2，且适用于40～48毫米的岩孔工作，同时器件具有可弯曲的性能。
图2为矿山岩石直接劈裂机的示意图，这套装置由两个系统有效组成，二根以上的岩孔切割器並成的排孔切割栅(41)，这个排孔切割栅(41)可用来直接切割岩孔。
高液压系统(42)其主要器件有：高压快速公接头(21)，分流器(22)，高压橡胶管(23)，高液压泵(24)，分流器固定螺丝(25)，高液压表(26)，电动机或手摇把(27)，超岩孔裂缝定量回液自控器(28)等。分流器(22)有一个液体输入孔和二个以上的，这些孔相互连通，同时均安装有高压快速公接头(21)分流器(22)的中部上方有一叉口i，可以用分流器固定螺丝(25)固定在高液压泵(24)上，分流器(22)的液体输入孔通过高压快速公接头(21)，短的或长的(以利于分流器(22)的移开使用)的高压橡胶管(23)和高液压泵(24)连接，並与测量泵压的高液压表(26)超岩孔裂缝定量回液自控器(28)安装在高液压泵(24)上。
本系统为排孔切割栅(41)的高液压源，具有控制供液和在排孔切割岩孔破裂之后自动回液的作用。
图3为超岩孔裂缝定量回液自控器(28)的结构电路图，它由下述器件构成：张孔钳(29)，拉力弹簧(30)，电极接头(31)，螺母电极接头(32)，导电螺丝(33)，锁紧螺母(34)，电源(35)，开关(36)，电磁铁(37)，回液阀(38)输液开关(39)，回液阀固定螺丝(40)。其工作原理是有一把张孔钳(29)，其端头有与其平面成90°弯曲同时与孔同弧形可用来插入孔口的弯头，钳的后端有一条拉力弹簧(30)可以使插入孔口的弯头部份j张开而紧贴孔壁，张孔钳(29)的后端头的两边分别有电极接头(31)和螺母电极接头(32)，並有导电螺丝(33)和锁紧螺母(34)，可以用来控制定量岩孔胀裂裂缝的宽度，控制电池(35)和电磁铁(37)的工作，使电磁铁(37)吸引回液阀(38)，变输液开关(39)输液(输液增加，顺时针旋紧)为回液(回液降压，逆时针旋转)，回液阀固定螺丝(40)的作用是使回液阀(38)固定在输液开关(39)的轴上。
使用时，可根据公式和已知的条件计算出某一岩石排孔各岩孔的孔间距离和岩孔破裂时需要的液压压强，並钻出应有的岩孔孔数，把与孔数相同的岩孔切割器並成排孔切割栅(41)逐一置于岩孔的孔内，並用排孔切割栅(41)的每个高压快速母接头(1)与高液压系统(42)的分流器(22)相对应的高压快速公接头(21)逐个连接，这就是把矿山岩石直接劈裂机安装于岩石排孔内的过程。
若启动高液压泵(24)，並从高液压表(26)中的指针看到了泵入液压压强的上升变化数值，此时的高压液通过分流器(22)同压地从高压快速公接头(21)输入排孔切割栅(41)的每根岩孔切割器的橡胶筒(12)使其同压强、同压力、增压同速地膨胀而切割岩石排孔。
器件适用于从岩石矿山中直接进行单面切割或三面切割的基岩所遇到的复杂环境。切割装置多孔同压、排孔裂缝可人工控制、胀裂过程静态同时伴有微小破裂声又迅速切割(大约1～2分钟)岩石。实际切割岩石的过程就是高压液从高液压系统(42)泵入排孔切割栅(41)，使排孔岩石沿排孔方向破裂后，岩石裂缝超过某一定量时又自动地使液体返回高液压系统(42)的高液压泵(24)中。岩孔切割器可多根並成一排，並多少根？主要视高液压泵(24)的流量和采石需要而定，例如把30根岩孔切割器並成一排孔切割栅(41)，其膨胀力最大可达27486吨，倾刻之间即可完成10～20米的岩石直线切割，称岩石块材的单面切割，逐次进行(或三面同时进行)三次岩石的三轴单面切割，就构成了岩石块材有效的三面切割。
本装置结构简单，重量特轻，操作容易，使用安全，並可经久重复使用，岩石块材开采成本低廉，经济效益显著。
Claims (4)
1、一种应用于从岩石矿山中直接开采岩石块材的装置，称矿山岩石直接劈裂机，其特征是由二根以上的岩孔切割器並成的排孔切割栅(41)与高液压系统(42)、超岩孔裂缝定量回液自控器(28)有效组合而成。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征是並成排孔切割栅(41)的岩孔切割器采用了煤层橡胶注水封孔器的橡胶筒(12)为膨胀体，橡胶筒(12)的筒壁中有细钢丝(9)(16)编成的筒形结构，细钢丝(9)(16)穿出橡胶筒两端头约1-3公分，以便焊粒(8)(17)焊牢固定在端头密封盖(11)(14)上，橡胶筒(12)的内壁两端头有与筒壁成4°以下的夹角，端头密封盖(11)形似圆笔筒倒放，中心轴线有孔穿通，与密封螺杆锥体(10)的螺杆滑动配合，孔边有环形小孔可用来穿入细钢丝(9)並用焊粒(8)焊牢在孔边小孔上的环形槽b上，下圆筒内壁有锯齿状结构，端头密封盖(14)为其对称放置器件，密封螺杆锥体(10)形似圆酒瓶，上段有螺杆，螺杆中部有两个与轴线平行对称的切割平面，中段为圆锥体，圆锥体的斜度与中心轴线成4°以下的夹角，下段为短圆柱体，密封螺杆锥体(10)的轴线有小孔以上端平面直通下端平面，密封螺杆锥体(15)为其对称放置器件，並与高压快速母接头(1)，密封垫环(2)(4)，高压橡胶管(3)，异径接头(5)，密封环片(6)，六角螺母(7)(18)，密封垫片(19)，密封盖(20)等构成了岩孔切割器。
3、根据权利要求1、2所述的装置的排孔切割栅(41)组成並为之提供高液压源的高液压系统(42)，其特征是本系统以高液压泵(电动或手摇高液压泵)(24)为主，分流器(22)的中部上方有一叉口i，可以用分流器固定螺丝(25)固定在高液压泵(24)上，分流器(22)的液体输入孔通过短的或长的高压橡胶管(23)和高压泵(24)连接，並与测量泵压的高液压表(26)，具有控制供液和在排孔切割破裂之后自动回液的作用的超岩孔裂缝定量回液自控器(28)安装在高液压泵(24)上。
4、根据权利要求3所述装置的超岩孔裂缝定量回液自控器(28)，其特征是有一把张孔钳(29)，其端头有与其端头平面成90°弯曲同时与孔同弧形可用来插入孔口的弯头j，钳的后端有一条拉力弹簧(30)，可以使插入孔口的弯头部份j张开而紧贴孔壁，张孔钳(29)的后端头的两边分别有电极接头(31)和螺母电极接头(32)，並有导电螺丝(33)和锁紧螺母(34)，可以用来控制定量岩孔胀裂裂缝的宽度，控制电池(35)和电磁铁(37)的工作，使电磁铁(37)吸引回液阀(38)变输液开关(39)输液为回液，回液阀固定螺丝(40)的作用是使回液阀(38)固定在输液开关(39)的轴上。
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-
1988
- 1988-12-09 CN CN 88221092 patent/CN2047718U/zh not_active Withdrawn
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