CN220599710U - 一种可施工水平天井的钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可施工水平天井的钻机，包括：承载车体；作业单元，安装于承载车体；作业单元包括第一抵接结构和第二抵接结构，水平天井施工时，第一抵接结构和第二抵接结构分别抵紧于承载车体的长度方向两侧的岩壁；动力单元，具有位于承载车体长度方向上的第一位置和偏向承载车体长度方向一侧的第二位置；驱动组件，安装于承载车体，并与动力单元连接；驱动组件用于驱动动力单元在第一位置和第二位置之间切换；其中，动力单元位于第二位置时，作业单元能进行水平天井的施工。根据本实用新型的钻机，无须频繁地转移施工场地即可完成水平天井的施工，从而极大地提升了施工效率。

Description

一种可施工水平天井的钻机

技术领域

本实用新型涉及矿山设备技术领域，特别涉及一种可施工水平天井的钻机。

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。

矿山采矿中存在大量水平天井的施工需求，其特点为施工井径、深度都较小，且需频繁转移施工场地，导致施工效率低。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种可施工水平天井的钻机，无须频繁地转移施工场地即可完成水平天井的施工，从而极大地提升了施工效率。

根据本实用新型实施例的一种可施工水平天井的钻机，包括：

承载车体；

作业单元，安装于所述承载车体；所述作业单元包括第一抵接结构和第二抵接结构，水平天井施工时，所述第一抵接结构和所述第二抵接结构分别抵紧于所述承载车体的长度方向两侧的岩壁；

动力单元，具有位于所述承载车体长度方向上的第一位置和偏向所述承载车体长度方向一侧的第二位置；

驱动组件，安装于所述承载车体，并与所述动力单元连接；所述驱动组件用于驱动所述动力单元在第一位置和第二位置之间切换；

其中，所述动力单元位于第二位置时，所述作业单元能进行水平天井的施工。

根据本实用新型实施例的施工水平天井的钻机，至少具有如下有益效果：

通过设置驱动组件驱动动力单元在第一位置和第二位置之间切换，从而实现了动力单元对作业单元的水平天井施工造成阻碍，实现了作业单元的水平天井施工；设置有第一抵接结构和第二抵接结构，能在不转移施工场地的情况下完成水平天井的导孔和扩孔，从而极大地提升了施工效率，金额降低了施工成本。

根据本实用新型的一些实施例，所述驱动组件包括伸缩装置和转动装置，所述伸缩装置的固定端与所述承载车体连接，所述转动装置安装于所述伸缩装置的活动端；所述动力单元与所述转动装置连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述伸缩装置包括伸缩油缸、第一筒体和第二筒体，所述第一筒体与所述承载车体连接，所述第二筒体活动穿设于所述第一筒体，所述伸缩油缸用于驱动所述第二筒体相对所述第一筒体滑动；

所述转动装置安装于所述第二筒体。

根据本实用新型的一些实施例，所述转动装置驱动所述动力单元转动的角度不小于90°。

根据本实用新型的一些实施例，所述动力单元包括安装板，所述安装板具有第一连接点和第二连接点，所述第一连接点与所述转动装置连接，所述第二连接点安装有支撑靴脚。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一连接点和所述第二连接点分别安装于所述安装板的宽度方向两端。

根据本实用新型的一些实施例，所述支撑靴脚可伸缩地安装于所述安装板。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一抵接结构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。

根据本实用新型的一些实施例，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。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二抵接结构包括基本杆和伸缩杆，所述基本杆安装于所述承载车体，所述伸缩杆的端部设置有靴齿。

本实用新型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，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的驱动组件的装配示意图；

图3为本实用新型实施例的钻机进行水平天井的导孔作业的示意图；

图4为本实用新型实施例的钻机进行水平天井的扩孔作业的示意图；

图5为本实用新型实施例的作业单元的结构示意图

图6为图5中A处的放大图。

附图标号：

承载车体100、连接架110；

作业单元200、第一抵接结构210、基础梁焊件211、锚定结构212、锚杆213、第一锁紧件214、第二抵接结构220、基本杆221、伸缩杆222、靴齿223；

动力单元300、安装板310、第一连接点311、第二连接点312、支撑靴脚320；

驱动组件400、伸缩装置410、伸缩油缸411、第一筒体412、第二筒体413、转动装置420。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，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。

本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

参照图1至图6，本实用新型实施例的一种可施工水平天井的钻机，包括承载车体100、作业单元200、动力单元300和驱动组件400，承载车体100包括行走机构，例如滚轮或履带等；作业单元200安装于承载车体100，动力单元300通过驱动组件400与承载车体100连接，驱动组件400用于驱动动力单元300动作。

在本实施例中，作业单元200包括第一抵接结构210和第二抵接结构220，水平天井施工时，第一抵接结构210和第二抵接结构220分别抵紧于承载车体100的长度方向两侧的岩壁。参照图1、图5所示，作业单元200还包括钻孔设备，钻孔设备安装于第一抵接结构210和第二抵接结构220之间。作业单元200通过位置调节装置与承载车体100连接，一般来说，位置调节装置能驱动作业单元200转动九十度，也即在水平位置和竖直位置之间切换，但其最多可施工的角度为15°至90°之间。在倾斜面或水平面进行钻孔作业时，作业单元200可以依靠自身的重量来对抗部分钻孔作业时的反作用力，而在进行水平天井的施工时，由于作业单元200本身的自重是垂直向下，导致钻机的反作用力只能通过承载车体100或支撑柱脚等结构来平衡，但仍然是无法对抗钻机作业时的反作用力的；因此本方案提出通过第一抵接结构210和第二抵接结构220来底架矿井内相对的两侧岩壁，从而通过岩壁来对抗作业单元200水平作业时受到的反作用力；但采用此种技术手段仍存在一个技术问题就是动力单元300会对第二抵接结构220的动作造成阻碍。

在本实施例中，第二抵接结构220包括基本杆221和伸缩杆222，基本杆221安装于承载车体100，伸缩杆222的端部设置有靴齿223。具体的，参照图5、图6所示，第一抵接结构210通过伸缩能实现与岩壁的相抵。当本实施例的钻机进行水平天井施工时，第一抵接结构210的伸缩杆222能水平伸缩，也即伸缩杆222伸缩的方向为承载车体100的长度方向。但需要了解的是，动力单元300连接于承载车体100长度方向的一端，当作业单元200水平放置时，动力单元300位于伸缩杆222的伸出路径上，也即动力单元300会对伸缩杆222的伸出作业造成阻碍。

为了解决上述问题，本实施例提出了通过驱动组件400来连接动力单元300和承载车体100，驱动组件400能驱动动力单元300动作，使得动力单元300具有第一位置和第二位置，当动力单元300处于第一位置时，动力单元300位于承载车体100的长度方向一端；当动力单元300处于第二位置时，动力单元300位于承载车体100长度方向的一侧；也即，当动力单元300移动至第二位置后，动力单元300将不再对第一抵接结构210的伸缩杆222的伸出造成阻碍，从而使得伸缩杆222的端部能伸出至与岩壁相抵位置。驱动组件400则用于驱动动力单元300在第一位置和第二位置之间进行切换。

可以想到的是，转动装置420驱动动力单元300转动的角度不小于90°，且优选为不大于180°。若动力单元300转动的角度小于九十度，那么动力单元300可能仍然会对伸缩杆222的伸出动作造成阻碍；若动力单元300转动的角度大于一百八十度，那么动力单元300可能会转动至与承载车体100接触位置，进而造成动力单元300或承载车体100的损坏。具体转动的角度可以根据实际的施工环境来进行评估，优选为在九十度至一百八十度之间。

在本实用新型的一些具体实施例中，为了提升伸缩杆222的端部与岩壁的接触面积，伸缩杆222的端部设置有靴齿223，靴齿223采用耐磨合金等材质支撑，通过设置靴齿223能增加伸缩杆222与岩壁的接触面积，在作业单元200作业时，能使伸缩杆222不易由于震动而相对岩壁滑动。

本实施例通过设置驱动组件400驱动动力单元300在第一位置和第二位置之间切换，从而实现了动力单元300对作业单元200的水平天井施工造成阻碍，实现了作业单元200的水平天井施工；设置有第一抵接结构210和第二抵接结构220，能在不转移施工场地的情况下完成水平天井的导孔和扩孔，从而极大地提升了施工效率，金额降低了施工成本。

在本实用新型的一些实施例中，驱动组件400包括伸缩装置410和转动装置420，伸缩装置410的固定端与承载车体100连接，转动装置420安装于伸缩装置410的活动端；动力单元300与转动装置420连接。具体的，参照图1、图2所示，伸缩装置410包括伸缩油缸411、第一筒体412和第二筒体413，第一筒体412与承载车体100连接，第二筒体413活动穿设于第一筒体412，伸缩油缸411用于驱动第二筒体413相对第一筒体412滑动；转动装置420安装于第二筒体413。

在本实用新型的一些具体实施例中，第一筒体412和第二筒体413均采用金属材质制成，且第一筒体412和第二筒体413均是内部中空，伸缩油缸411安装于第一筒体412和第二筒体413的内部。第二筒体413的端部设置有两个上下间隔设置的横板，旋转装置安装于两个横板之间。具体的，旋转装置为液压摆缸，液压摆缸包括转子部分和定子部分，转子部分设置于定子部分的轴心位置。定子部分的两端分别与两个横板连接，转子部分向上延伸出横板，并与动力单元300连接。

在本实用新型的一些实施例中，承载车体100包括连接架110，连接架110采用金属材质支撑，第一筒体412外周侧的至少一侧与连接架110固定连接，例如焊接或通过螺栓等结构连接。

在本实用新型的一些实施例中，动力单元300包括安装板310，安装板310具有第一连接点311和第二连接点312，第一连接点311与转动装置420连接，第二连接点312安装有支撑靴脚320。具体的，参照图2所示，第一连接点311和第二连接点312分别安装于安装板310的宽度方向两端。安装板310采用硬质材料制成，例如金属或金属合金，安装板310的一侧落置于第二筒体413的端部，并与旋转装置的转子部分连接。由于第一连接点311处需要承受整个动力单元300的重量，因此可在安装板310的第一连接点311处做额外的加厚。

同样的，第二连接点312处由于设置有支撑靴脚320来支撑动力单元300的重量，因此也可以在第二连接点312处做额外的加厚。

在本实用新型的一些实施例中，支撑靴脚320可伸缩地安装于安装板310。具体的，将支撑靴脚320设置于可伸缩地安装于安装板310，相比通过手动的方式来拆装支撑靴脚320，本实施例的可伸缩支撑靴脚320实用性更好，使用更方便。支撑靴脚320可伸缩地安装于安装板310可以采用多种方式，例如在安装板310上安装伸缩件，然后支撑靴脚320与伸缩件的活动端连接；或者直接安装具有伸缩功能的支撑靴脚320。设置有支撑靴脚320能分担动力单元300的重量，从而减少驱动组件400的承重，进而提升设备的使用寿命。

本实施例的钻机在动力单元300转动一定的角度后，然后第一抵接结构210和第二抵接结构220均抵紧于岩壁，然后钻孔设备进行水平天井的施工。首先采用牙轮进行导孔作业，参照图3所示；当导孔完全钻通后，可通过装接刀盘，进行反向的扩孔作业，参照图3所示。

可以想到的是，若不同时设置有第一抵接结构210和第二抵接结构220，钻孔设备无法进行反向扩孔作业；钻孔设备可以同时进行正向导孔和反向扩孔作业，极大地提升了作业效率，进而降低了作业成本。

在本实用新型的一些实施例中，第一抵接结构210包括基础梁焊件和锚定结构212，基础梁焊件211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212用于将基础梁焊件211固定于工作面。具体的，参照图5所示，锚定结构212包括锚杆213和第一锁紧件214，锚杆213穿过基础梁焊件211，且一端插入工作面内；第一锁紧件214套设于锚杆213，用于对锚杆213进行位置固定。

在本实用新型的一些具体实施例中，基础梁焊件211是用于替代现有的混凝土浇筑面，基础梁焊件211一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212用于连接基础梁焊件211和工作面。一般来说，第一抵接结构210还包括调节结构，调节结构安装于基础梁焊件211，调节结构用于调节基础梁焊件211的高度和角度，以适应不同的工作面。

在本实用新型的一些实施例中，第一抵接结构210的具体结构以及作用可参考申请号为CN202310548968.7的专利“一种免砼基础的天井钻机”，在此不做赘述。

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

Claims (10)

1.一种可施工水平天井的钻机，其特征在于，包括：

承载车体；

作业单元，安装于所述承载车体；所述作业单元包括第一抵接结构和第二抵接结构，水平天井施工时，所述第一抵接结构和所述第二抵接结构分别抵紧于所述承载车体的长度方向两侧的岩壁；

动力单元，具有位于所述承载车体长度方向上的第一位置和偏向所述承载车体长度方向一侧的第二位置；

驱动组件，安装于所述承载车体，并与所述动力单元连接；所述驱动组件用于驱动所述动力单元在第一位置和第二位置之间切换；

其中，所述动力单元位于第二位置时，所述作业单元能进行水平天井的施工。

2.根据权利要求1所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：所述驱动组件包括伸缩装置和转动装置，所述伸缩装置的固定端与所述承载车体连接，所述转动装置安装于所述伸缩装置的活动端；所述动力单元与所述转动装置连接。

3.根据权利要求2所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：所述伸缩装置包括伸缩油缸、第一筒体和第二筒体，所述第一筒体与所述承载车体连接，所述第二筒体活动穿设于所述第一筒体，所述伸缩油缸用于驱动所述第二筒体相对所述第一筒体滑动；

所述转动装置安装于所述第二筒体。

4.根据权利要求2所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：所述转动装置驱动所述动力单元转动的角度不小于90°。

5.根据权利要求2所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：所述动力单元包括安装板，所述安装板具有第一连接点和第二连接点，所述第一连接点与所述转动装置连接，所述第二连接点安装有支撑靴脚。

6.根据权利要求5所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：所述第一连接点和所述第二连接点分别安装于所述安装板的宽度方向两端。

7.根据权利要求5所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：所述支撑靴脚可伸缩地安装于所述安装板。

8.根据权利要求1所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：所述第一抵接结构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。

9.根据权利要求8所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：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。

10.根据权利要求1所述的一种可施工水平天井的钻机，其特征在于：所述第二抵接结构包括基本杆和伸缩杆，所述基本杆安装于所述承载车体，所述伸缩杆的端部设置有靴齿。