CN2623864Y - 一种用于地下采矿的中深孔气液联动凿岩设备 - Google Patents

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甘海仁
赵统武
刘明深
杨永顺
吴度希
郑磊
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Minmetals heavy machinery (Laiwu) Co.,Ltd.
Changsha Research Institute of Mining and Metallurgy Co Ltd
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Abstract

地下采矿中深孔气液联动凿岩设备是一种用于无底柱分段崩落法采矿和其它需要钻凿上向扇形或环形中深孔的凿岩新设备。它由气液联动凿岩机、移动式小型液压泵站、圆盘式钻架和操作控制台组成。主要特征在于：岩石钻进采用的转钎机构和冲击机构分别用液压和压气驱动的气液联动凿岩机；转钎机构的动力源采用移动式小型液压泵站；推进、移动孔位和装卸钎杆采用圆盘式钻架，气液联动凿岩设备的旋转功率大于冲击功率。它与气动凿岩设备和液压凿岩设备有着本质的区别：前者为旋转－冲击破岩，后者为转动－冲击式破岩。是具有凿岩速度快、钻孔深度大、结构简单、维修方便、造价低等突出优点的新设备。

Description

一种用于地下采矿的中深孔气液联动凿岩设备
技术领域：本实用新型涉及一种用于地下无底柱分段崩落法采矿和其它需要钻凿上向扇形或环形中深孔的气液联动凿岩设备。
背景技术：目前国内生产的地下中深孔凿岩设备主要有YG80、YGZ90等几种型号的导轨式气动凿岩设备和YYG80、YYG120、YYG150、YYG250等几种型号的导轨式液压凿岩设备。
导轨式气动凿岩设备的冲击机构和旋转机构均采用压气驱动，冲击功率与旋转功率的配置比为1∶0.1～0.38。这类凿岩设备的优点是结构简单、工作可靠，其缺点是能量利用率低，钻进速度慢，而且随着孔深的增加，钻速显著下降，最大钻孔深度不能满足大结构参数无底柱分段崩落采矿法的要求。
导轨式液压凿岩设备的冲击机构和旋转机构均采用液压驱动，冲击功率与旋转功率的配置比为1∶0.57～0.74。这类凿岩设备的优点是：能量利用率高、钻速快、工作面卫生条件好，其缺点是：液压系统庞大、结构复杂、维修保养困难、购置费用高。由于上述缺点，限制了它的推广应用。
国内尚无地下采矿中深孔气液联动设备，仅有专利号为00225388.7的实用新型一气液联动凿岩机，该机与露天凿岩台车配套形成成套设备已用于露天凿岩。
发明内容：本实用新型在于提供一种用液压和压气分别驱动凿岩机转钎机构和冲击机构的地下采矿中深孔气液联动凿岩设备。以达到钻进速度快、钻孔深度大、结构简单、能量利用率较高、便于维修、成本低的目的。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：将气液联动凿岩机、移动式小型液压泵站、园盘式钻架和操作控制台用管线连接为一体，形成一种组合式设备。气液联动凿岩机用于凿孔；移动式小型液压泵站为气液联动凿岩机转钎液压马达提供液压动力；园盘式钻架用于支承气液联动凿岩机、提供推力、炮孔定位和装卸钎杆。上述三部分通过操作控制台使其协调工作完成炮孔钻进。
附图说明：图1为本实用新型中带气液联动凿岩机的园盘式钻架基本结构示意图。
图2为本实用新型中的操纵控制台。
图3为本实用新型中的移动式小型液压泵站。
图面标号说明：标号1-气顶，2-园盘，3-拉杆，4-底撬，5-掐钎器，6-胶管，7-导轨，8-滑座，9-气液联动凿岩机，10、11-油管，12-气管，13-水管，14-气马达，15-胶管，16-手动液压阀，17-手动冲击气阀，18-手动推进气阀，19-手动掐钎气阀，20-水阀，21-电动机，22--空气过滤器，23-液位计，24-液压绞车，25--底撬，26-磁力启动控制箱，27--齿轮泵，28--冷却器，29过滤器，30--油箱，31-内置铜盘管。
具体实施方式：下面结合附图说明该设备的结构关系、作用和工作过程：
气液联动凿岩机(9)固定在园盘式钻架的滑座(8)上，为了给转钎机构提供动力，它的转钎液压马达上有两根(进、回)油管(10，11)，该油管经过控制台上的手动液压阀(16)分别与移动式小型液压泵站上的齿轮泵(27)和过滤器(29)、冷却器(28)、油箱(30)相连，液压马达上的泄油通过泄油管直接回油箱。为了给冲击机构供气，冲击机构上有与操作控制台上的手动冲击气阀(17)和气源管道相连的胶管(12)。
气液联动凿岩机凿岩时所需的推进力由安装在园盘式钻架上导轨(7)底部的气马达(14)来提供，气马达所需压气通过与操作控制台上手动推进气阀(18)相连的胶管(15)供给，提供推力的气马达也可采用油马达；变换孔位通过转动固定在导轨上的圆盘(2)和调整拉杆(3)来实现；装卸钎杆通过掐钎器(5)来实现，掐钎器所需压气通过与操作控制台上手动气阀(19)相连的一对胶管(6)供给；排粉和除尘通过水阀(20)、水管(13)、凿岩机内的水针和钎杆中心水孔构成的开路来实现；油温通过冷却水流经冷却器(28)和油箱内置铜盘管(31)带走热量来降低；凿岩时园盘式钻架的稳定通过气顶(1)顶住巷道顶板和底撬(4)的共同作用来实现。
移动式小型液压泵站由油箱部、动力部、移动部和油温冷却部组成。油箱部包括油箱(30)、空气过滤器(22)、液位计(23)等部件；动力部包括一台15KW的电动机(21)、磁力启动控制箱(26)和齿轮泵(27)等部件；移动部包括液压绞车(24)和底撬(25)；油温冷却部由冷却器(28)和内置铜盘管(29)等组成。小型液压泵站的移动通过液压绞车(24)拖动底撬(25)滑行来实现。底撬(25)也可采用轮式底盘。
工作过程：将园盘式钻架置于钻孔地点，移动式小型液压泵站置于园盘式钻架后面，操作控制台置于两者之间。作业时，先转动园盘(2)和调整拉杆(3)，找准孔位，打开水阀(20)，然后将回转液压阀(16)、冲击气阀(17)和推进气阀(18)稍许开启，轻打开孔。当孔打到一定深度后，打开掐钎器(5)，并操作上述各阀给足气量，实施全速钻进。当钻完一根钎杆、联接套筒进入掐钎器时，关闭水阀和回转液压阀，将钎杆螺纹联接处震松后，随即关闭冲击气阀，合拢掐钎器，夹紧钎杆联接套筒，通过操纵回转油阀和推进气阀，使凿岩机反转和后退，将钎尾从套筒中退出并将凿岩机退至导轨(7)的底部，装上另一根钎杆后，又继续下个循环的凿岩。
本实用新型提供的地下采矿中深孔气液联动凿岩设备在鲁中冶金矿业集团公司小官庄铁矿进行了工业试验(国家“十五”攻关专题)。试验条件、试验参数和试验结果如下：
矿岩硬度：     f＝12～14
钻    头：    φ76(X形)
钎    杆：    φ32-1100园形接杆钎杆
钻孔方式：    上向扇形孔2.凿岩机工作参数
冲击气压：    0.4～0.5MPa
旋转油压：    8～14MPa
水    压：    0.3～0.4Mpa3.试验结果
平均钻速：    424mm/min(孔深7m内)
              348mm/min(孔深14m内)
              比矿山现用气动凿岩设备提高1～1.5倍
钻孔深度：    27.4m(设备尚有能力)
台班效率：    50～60m/台班
累计钻孔：    6500m
通过工业考核试验证明，本气液联动凿岩设备是我国地下凿岩设备中具有凿岩速度快、钻孔深度大、结构简单、维修方便、造价低等突出优点的新设备，有着广阔的推广应用前景。

Claims (4)

1.一种用于地下采矿的中深孔气液联动凿岩设备，由凿岩机、泵站、园盘式钻架和操纵控制台四部分组成，其特征在于：凿岩机为气液联动凿岩机(9)，固定在园盘式钻架的滑座(8)上，转钎液压马达上的油管(10)、(11)，经过操作控制台上的手动液压阀(16)分别与移动式小型液压泵站上的齿轮泵(27)和过滤器(29)、冷却器(28)、油箱(30)相连，冲击机构上有与操作控制台上的手动冲击气阀(17)和气源管道相连的气管(12)；园盘式钻架导轨(7)的底部有推进气马达(14)，它通过胶管(15)与操作控制台上的手动推进气阀(18)相连，变换孔位的园盘(2)固定在导轨(7)上，掐钎器(5)固定在导轨的上端，它的一对供气胶管(6)与操作控制台上的手动掐钎气阀(19)相连，气顶(1)通过绞链与底撬(4)连接，拉杆(3)通过绞链与气顶(1)和底撬(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于地下采矿的中深孔气液联动凿岩设备，，其特征在于：泵站为移动式小型液压泵站，由油箱部、动力部、移动部和油温冷却部组成；油箱部包括油箱(30)、空气过滤器(22)、液位计(23)等部件；动力部包括电动机(21)、磁力启动控制箱(26)和齿轮泵(27)等部件；移动部包括液压绞车(24)和底撬(25)；油温冷却部由冷却器(28)和内置铜盘管(31)等组成。
3.根据权利要求1所述的一种用于地下采矿的中深孔气液联动凿岩设备，其特征在于：推进气马达(14)亦可采用液压马达。
4.根据权利要求2所述的一种用于地下采矿的中深孔气液联动凿岩设备，其特征在于：移动式小型液压泵站底撬(25)亦可采用轮式底盘。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101871316A (zh) * 2010-06-23 2010-10-27 李恩怡 一种桩机
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CN110410056A (zh) * 2019-08-08 2019-11-05 河北中瑞智能机械设备制造有限公司 一种凿岩台车的自动控制系统及其控制方法

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