申请/专利权人：安徽理工大学

申请日：2017-08-22

公开（公告）日：2023-11-03

公开（公告）号：CN107386978B

主分类号：E21B7/18

分类号：E21B7/18;E21B4/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.11.03#授权;2017.12.22#实质审查的生效;2017.11.24#公开

摘要：本发明涉及一种煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，包括设置在调节支架上的钎杆，所述钎杆杆长方向水平且一端与水平驱动机构连接，所述钎杆位于调节支架上平行间隔设置多个，水平驱动机构驱动钎杆水平移动且实施凿孔作业，所述钎杆位于调节支架的空间位置可调，本发明结构简单，能够在保证安全的前提下，高速度，高质量的进行凿眼施工，一次凿孔三个，提高了单位时间凿孔的个数，减少凿孔时间，保证凿孔的之间的平行度和角度的统一，使炮孔整体性较好，沿炮孔深度误差减小，提高了爆破能量的利用率，完善了爆破工序，减少了人员工时的消耗，降低施工成本。

主权项：1.煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，其特征在于：包括设置在调节支架10上的钎杆20，所述钎杆20杆长方向水平且一端与水平驱动机构连接，所述钎杆20位于调节支架10上平行间隔设置多个，水平驱动机构驱动钎杆20水平往复移动且实施凿孔作业，所述钎杆20位于调节支架10的空间位置可调；所述水平驱动机构包括设置在调节支架10上的气缸70，所述气缸70内设置有活塞71，所述活塞71将气缸70的缸体分割成两个腔室，所述钎杆20的杆端与活塞71的一端连接，所述钎杆20伸出气缸70的缸体，所述气缸70缸体的两个腔室分别通过管路与气源连通；所述钎杆20为中空的管结构，所述活塞71上设置有水路711，所述水路711设置有与钎杆20的杆端连通的出口，所述出口设置有针头72，所述针头72插置在钎杆20与活塞71的连接端，所述水路711设置有进口与高压水源连通；所述调节支架10包括支撑脚11，所述支撑脚11的高度可调，所述支撑脚11的上端设置有法兰盘12，所述法兰盘12上立式设置有第一调节管13，所述第一调节管13下端与法兰盘12构成可调式转动连接，所述第一调节管13的上端设置有第二调节管14，所述第二调节管14与第一调节管13构成可调式转动连接，所述第二调节管14管端水平延伸且设置有第三调节管15，所述第三调节管15与第二调节管14构成可调式转动连接，所述气缸70的缸体固定在第三调节管15的管端；所述活塞71上设置有活塞杆712，所述活塞杆712的杆端设置有钎尾缸套713，所述活塞杆712与钎尾缸套713通过螺纹连接，所述钎杆20插置在钎尾缸套713内。

全文数据：煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置技术领域[0001]本发明涉及一种爆破钻孔技术领域，尤其涉及煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置。背景技术[0002]我国煤矿岩巷掘进因为施工断面狭小，且岩石强度较高，采用掘进机施工效率低，设备成本高，机械磨损大，尤其受井下施工环境影响较大，适应性较差。掏槽爆破对于地质条件适应性好，施工成本低，技术相对比较成熟，目前普遍被广泛使用。掏槽爆破主要通过在掘进面布置掏槽眼，通过使用低段别雷管优先起爆掏槽内炸药，形成掏槽空腔，为后面炮眼爆破增加新的自由面，改善了巷道爆破只有一个自由面，减少岩体爆破所受的夹制作用。[0003]掏槽眼成孔的好坏，直接影响到掏槽爆破的效果，井下钻眼工具多采用凿岩台车和便携式凿岩机，凿岩台车成本较贵且在井下运行因为受开挖断面尺寸的限制施展不开，同样受开挖断面尺寸效应不便于多台便携式凿岩机同时作业，且井下便携式凿岩机，一台凿岩机一次凿一个孔，凿孔效率低，时间长，也由于工人操作水平不一，掏槽眼凿孔角度和深度误差较大，使得掏槽炮孔沿孔深方向偏差大，孔底深度不一，造成炸药爆炸产生的能量不能很好的形成整体剪切作用，导致爆破能量的浪费，掏槽效果较差，继而影响断面整体爆破效果。[0004]因为受凿岩机械高度的影响，目前井下，先钻孔开挖面中部以上炮眼，然后通过扒矸机出渣，再钻孔开挖面下部炮眼，造成工序的不连续，由于扒矸机工作，工作面无法进行其他工序，造成人员工时的浪费。发明内容[0005]本发明目的在于提供一种煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，解决开挖断面尺寸对钻凿眼机械的限制，施工时间长，钻孔效率低，爆破工序不连续，掏槽眼凿孔角度和深度误差大等问题。[0006]为实现上述目的，本组合结构发明采用的技术方案是：[0007]煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，包括设置在调节支架上的钎杆，所述钎杆杆长方向水平且一端与水平驱动机构连接，所述钎杆位于调节支架上平行间隔设置多个，水平驱动机构驱动钎杆水平往复移动且实施凿孔作业，所述奸杆位于调节支架的空间位置可调。[0008]本发明还存在如下特征：[0009]所述水平驱动机构包括设置在调节支架上的气缸，所述气缸内设置有活塞，所述活塞将气缸的缸体分割成两个腔室，所述钎杆的杆端与活塞的一端连接，所述钎杆伸出气缸的缸体，所述气缸缸体的两个腔室分别通过管路与气源连通。[0010]所述钎杆为中空的管结构，所述活塞上设置有水路，所述水路设置有与钎杆的杆端连通的出口，所述出口设置有针头，所述针头插置在钎杆与活塞的连接端，所述水路设置有进口与高压水源连通。[0011]所述调节支架包括支撑脚，所述支撑脚的高度可调，所述支撑脚的上端设置有法兰盘，所述法兰盘上立式设置有第一调节管，所述第一调节管下端与法兰盘构成可调式转动连接，所述第一调节管的上端设置有第二调节管，所述第二调节管与第一调节管构成可调式转动连接，所述第二调节管管端水平延伸且设置有第三调节管，所述第三调节管与第二调节管构成可调式转动连接，所述气缸的缸体固定在第三调节管的管端。[0012]所述第二调节管与第一调节管的连接处设置有第一调节螺栓，所述第一调节螺栓穿过第一调节管与第二调节管的外壁抵靠，所述第三调节管与第二调节管设置有第二调节螺栓，所述第二调节螺栓穿过第三调节管与第二调节管的外壁抵靠。[0013]所述第一调节管插置在第二调节管的外管壁上，所述第一调节管的内壁设置有第一凸环，所述第二调节管的外管壁上设置有与第一凸环配合的第一环槽，所述第一调节螺栓穿过第一调节管与第二调节管的第一环槽槽底抵靠，所述第三调节管插置在第二调节^的外管壁上，所述第三调节管的内壁设置有第二凸环，所述第二调节管的外管壁上设置有与第二凸环配合的第二环槽，所述第二调节螺栓穿过第三调节管与第二调节管的第二环槽槽底抵靠。[0014]所述活塞上设置有活塞杆，所述活塞杆的杆端设置有钎尾缸套，所述活塞杆与钎尾缸套通过螺纹连接，所述钎杆插置在钎尾缸套内。[0015]与现有技术相比，本发明具备的技术效果为:本发明结构简单，能够在保证安全的前提下，高速度，高质量的进行凿眼施工，一次凿孔三个，提高了单位时间凿孔的个数，减少凿孔时间，保证炮孔的之间的平行度和角度的统一，使炮孔整体性较好，沿炮孔深度误差减小，提高了爆破能量的利用率，完善了爆破工序，减少了人员工时的消耗，降低施工成本。附图说明[0016]图1是煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置的结构示意图；[0017]图2是煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置中的气缸剖面视图；[0018]图3是煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置中的调节支架剖面视图；[0019]图4是煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置中的气缸端面视图。具体实施方式[0020]结合图1至图4，对本发明作进一步地说明：[0021]煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，包括设置在调节支架10上的钎杆20,所述钎杆20杆长方向水平且一端与水平驱动机构连接，所述钎杆20位于调节支架10上平行间隔设置多个，水平驱动机构驱动钎杆2〇水平往复移动且实施凿孔作业，所述钎杆20位于调节支架10的空间位置可调；[0022]结合图1所示，在实际爆破时，首先利用该装置按照设计图纸向待爆破区域实施掏槽凿孔，掏槽凿孔机构本身设置在调节支架10上，调节支架10的空间位置是可以调整的，从而可将方便将钎杆2〇调节至待开孔位置，启动水平移动机构，钎杆20水平往复移动且实施凿孔作业。[0023]作为本发明的优选方案，结合图2所示，所述水平驱动机构包括设置在调节支架10上的气缸70,所述气缸70内设置有活塞71，所述活塞71将气缸70的缸体分割成两个腔室，所述钎杆20的杆端与活塞71的一端连接，所述钎杆20伸出气缸70的缸体，所述气缸70缸体的两个腔室分别通过管路与气源连通；[0024]上述的钎杆20位于活塞71的一端平行设置多个，可设置成三个，在实际开孔作业时，向气缸70缸体的一个腔室内导入高压空气，从而实现对活塞71的驱动，进而可实现3个洞孔开凿的同步作业，提高了单位时间掏槽孔的个数，减少掏槽孔时间，保证掏槽孔的之间的平行度和角度的统一，使掏槽孔整体性较好，沿炮孔深度误差减小，提高了爆破能量的利用率，使炸药爆炸产生的能量能很好的形成整体剪切作用，保证掏槽效果。[0025]为方便将炮孔内的岩粉排出，结合图2所示，所述钎杆20为中空的管结构，所述活塞71上设置有水路711，所述水路711设置有与奸杆20的杆端连通的出口，所述出口设置有针头72，所述针头72插置在钎杆20与活塞71的连接端，所述水路711设置有进口与高压水源连通；[0026]气缸70启动的情况下，同步向活塞71内导入高压水，高压水由针头72同步进入钎杆20内，从而在凿孔的同时，一方面高压水可切割孔内岩体，另一方便可将炮孔内的岩粉同步排出。[0027]更进一步地，结合图1所示，所述调节支架10包括支撑脚11，所述支撑脚11的高度可调，所述支撑脚11的上端设置有法兰盘12,所述法兰盘12上立式设置有第一调节管13,所述第一调节管13下端与法兰盘12构成可调式转动连接，所述第一调节管13的上端设置有第二调节管14,所述第二调节管14与第一调节管13构成可调式转动连接，所述第二调节管14管端水平延伸且设置有第三调节管15,所述第三调节管15与第二调节管14构成可调式转动连接，所述气缸70的缸体固定在第三调节管15的管端；[0028]通过支撑脚11高度的调整，可方便实现对钎杆20高度的调节，并且通过转动调节上述的第二调节管14及第三调节管15,可实现对钎杆20的水平面及竖直面两个维度的调节，从而可将钎杆20调整至指定的钻孔位置，实施钻孔作业。[0029]具体地，结合图3所示，所述第二调节管14与第一调节管13的连接处设置有第一调节螺栓16,所述第一调节螺栓16穿过第一调节管13与第二调节管14的外壁抵靠，所述第三调节管15与第二调节管14设置有第二调节螺栓17,所述第二调节螺栓17穿过第三调节管15与第二调节管14的外壁抵靠；[0030]结合图3所示，所述第一调节管13插置在第二调节管14的外管壁上，所述第一调节管13的内壁设置有第一凸环，所述第二调节管14的外管壁上设置有与第一凸环配合的第一环槽，所述第一调节螺栓16穿过第一调节管13与第二调节管14的第一环槽槽底抵靠，从而实现两个调节管的转动连接及定位；[0031]同理，所述第三调节管15插置在第二调节管14的外管壁上，所述第三调节管15的内壁设置有第二凸环，所述第二调节管14的外管壁上设置有与第二凸环配合的第二环槽，所述第二调节螺栓17穿过第三调节管15与第二调节管14的第二环槽槽底抵靠。从而实现两个调节管的转动连接及定位。[0032]所述活塞71上设置有活塞杆712,所述活塞杆712的杆端设置有钎尾缸套713,所述活塞杆712与奸尾缸套713通过螺纹连接，所述钎杆20插置在钎尾缸套713内。[0033]需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

权利要求：1.煤矿石石巷道二轴掏槽凿孔破岩装置，其特征在于:包括设置在调节支架（10上的钎杆20，所述钎杆20杆长方向水平且一端与水平驱动机构连接，所述奸杆20位于调节支架（10上平行间隔设置多个，水平驱动机构驱动奸杆20水平往复移动且实施凿孔作业，所述钎杆20位于调节支架（10的空间位置可调。2.根据权利要求1所述的煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，其特征在于:所述水平驱动机构包括设置在调节支架（10上的气缸7〇，所述气缸70内设置有活塞71，所述活塞（71将气缸70的缸体分割成两个腔室，所述钎杆20的杆端与活塞71的一端连接，所述钎杆2〇伸出气缸70的缸体，所述气缸70缸体的两个腔室分别通过管路与气源连通。3.根据权利要求2所述的煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，其特征在于:所述钎杆20为中空的管结构，所述活塞（71上设置有水路（711，所述水路（711设置有与钎杆20的杆端连通的出口，所述出口设置有针头72，所述针头72插置在钎杆20与活塞71的连接端，所述水路711设置有进口与高压水源连通。4.根据权利要求1或2或3所述的煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，其特征在于:所述调节支架（10包括支撑脚（11，所述支撑脚（11的高度可调，所述支撑脚（11的上端设置有法兰盘（12，所述法兰盘（12上立式设置有第一调节管（13，所述第一调节管（13下端与法兰盘（12构成可调式转动连接，所述第一调节管（13的上端设置有第二调节管14，所述第二调节管（14与第一调节管（13构成可调式转动连接，所述第二调节管（14管端水平延伸且设置有第三调节管（15，所述第三调节管（15与第二调节管（14构成可调式转动连接，所述气缸70的缸体固定在第三调节管15的管端。5.根据权利要求4所述的煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，其特征在于:所述第二调节管14与第一调节管13的连接处设置有第一调节螺栓16，所述第一调节螺栓16穿过第一调节管（13与第二调节管（14的外壁抵靠，所述第三调节管（15与第二调节管14设置有第二调节螺栓17，所述第二调节螺栓（17穿过第三调节管（15与第二调节管14的外壁抵靠。6.根据权利要求5所述的煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，其特征在于:所述第一调节管（13插置在第二调节管（14的外管壁上，所述第一调节管（13的内壁设置有第一凸环，所述第二调节管（14的外管壁上设置有与第一凸环配合的第一环槽，所述第一调节螺栓16穿过第一调节管（13与第二调节管14的第一环槽槽底抵靠，所述第三调节管（15插置在第二调节管（14的外管壁上，所述第三调节管（15的内壁设置有第二凸环，所述第二调节管（14的外管壁上设置有与第二凸环配合的第二环槽，所述第二调节螺栓17穿过第三调节管15与第二调节管14的第二环槽槽底抵靠。7.根据权利要求3所述的煤矿岩石巷道三轴掏槽凿孔破岩装置，其特征在于:所述活塞71上设置有活塞杆712，所述活塞杆712的杆端设置有钎尾缸套713，所述活塞杆712与钎尾缸套713通过螺纹连接，所述钎杆20插置在钎尾缸套713内。

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