专利名称：简便水力采矿机的制作方法
技术领域：
本发明涉及采矿机械制造领域，特别是简便水力采矿机。
背景技术：
现有的掘进机、采矿机，结构复杂、价格昂贵，单位能耗大，就某 些岩石类采矿要求而言，采掘的块度也较小，如用爆破开采，所产生的 粉尘和松顶易产生众多事故隐患，且对不可再生的矿山资源破坏严重， 在矿山升采方面还欠缺较理想的机械设备。
发明内容
本发明的目的是提供一种环保、节能、体积小、重量轻、成本低、
功效高的简便水力采矿机，它不仅切割的块度大，安全nj靠，还能使操 作者的劳动强度和工作环境得到改善。
本发明的技术方案是，设计一种简便水力采矿机，其特征是它至 少包括有水力割刀运动机构、水砂混输管汇、高压水泵机组、前混式磨 料连续加混装置、动力监控系统、废水回收处理系统、自行平板车和简 易撑断矿石工具；高压水泵机组、前混式磨料连续加混装置、控制操作 台、废水回收处理系统固定十自行平板车上形成主体；水力割刀运动机 构通过水砂混输管、汇与主体连接。
所述的水力割刀运动机构由水力割刀组和运动架两部分通过销轴连 接组成，其中水力割刀组包括"三通"刀架、水力割刀、滑动供液接头、 花管；运动架包括水平移动吊臂、水平移动架、旋转装置、销轴；"三通" 刀架有两个出口和一个入口，其中两个出口分别与水力割刀连接， 一个 入口与滑动供液接头连通，并与花管连接成刚体，花管通过销轴与旋转 装置连接，旋转装置通过轴承与滑块固定连接，滑块两侧镶嵌在水平移 动吊臂的竖直滑道上，水平移动吊臂通过滑轮与水平移动架的滑道滑动 连接。
所述的前混式磨料连续加混装置包括水砂混输管汇、混砂罐、注 水阀、调节阀、排泄阀、异型控制阀、排水管、输砂螺旋、砂箱、混砂 螺旋；水砂泡输管汇有两个支路，其中一个支路连接有排泄阀、另一个 支路依次连接有调节阀和注水阀，调节阀与注水阀之间有高压注水口， 混砂罐两端分别有上通孔和下通孔，其中一端上通孔通过异型控制阀与
输砂螓旋顶部连接、卜通孔连接有混砂螓旋，另一端上通孔通过注水阀 与水砂混输管汇连通、下通孔通过排泄阀与水砂混输管汇连通，输砂螺
旋呈倾斜状，其底部置于砂箱内。
所述的动力监控系统包括控制操作台、液压泵、电动机；控制操 作台与液Jtk东和电动机电连接，液压泵通过传动机构分别与水力割刀运 动机构中的移动装置和旋转装置连接，以及输砂螺旋和混砂螺旋轴连接。
所述的废水回收处理系统包括带初级水处理器的潜水泵、输水软 管、二级水处理器、水箱、三级水处理器；带初级水处理器的潜水泉通 过输水软管与二级水处理器连接，二级水处理器套接于水箱的顶部，二 级水处理器侧壁上有无数滲水微孔，水箱内侧壁下方接有三级水处理器， 三级水处理器的出水口接高压机泵组的储水fe,带初级水处理器的潜水 泵置于废水集储坑内。
所述的简易撑断矿石工具包括柱塞、撑板和壳体；柱塞的两端对 称连有镎板，每组柱塞内均轴向对称布置有两个相问的柱塞，两柱塞间 留有间隙，且与液压腔连通，壳体有注液口给液腔注压力液。
本发明的特点是前混式磨料连续加混装置4将磨料连续加混于高 压水泵机组3泵送的高压水中，经水砂混输管汇ll供给水力割刀，形成 高压含磨料水射流，水力割刀运动机构1通过远程操控动力监控系统驱 动水力割刀实现水平、竖直及旋转运动，实现在安全距离内将整个采掘 面上的矿石切割成若干相对规则的几何区域独立块10，再用简易撑断矿 石工具8将几何区域的独立块10矿石撑断落地、运出；废水回收处理系
统6,可使工作废水得到净化并循环用于水力采矿机中，避免了水资源
的浪费。这种简便水力采矿机，可以是多个水力割刀运动机构1与一个 主体配合使用，当一个采掘面切割结束后，停止对该作业面的含砂水供 应，而与另一个采掘面供给，继续实施新采掘面的切割，几个采掘面的 切割与撑断作业交替进行，互不影响。
下面结合实施例附图对本发明做进一步说明。
图i是简便水力采矿机结构示意图。
图2是实施例水力割刀运动机构1的结构示意图。
图3是实施例水力割刀运动机构1中运动架的结构示意图。
图4是实施例前混式磨料连续加混装置4的结构示意图。
图5是实施例单独一套磨料连续加混装置4的结构示意图。
图6是实施例废水回收处理系统6的结构示意图。
图7是实施例简易撑断矿石工具8的结构示意图。
图8是实施例简易撑断矿石工具8使用方法示意图。
图1中** 1、水力割刀运动机构；2、水砂混输管汇；3、高压水泵机
组；4、前混式磨料连续加混装置；5、控制操作台；6、废水回收处理系 统；7、自行平板车11、高压水输送管汇；
图2、图3屮l-l、"Hm"刀架；1-2、水力割刀；1-3、滑动供液 接头14、花管；1-5、水平移动吊臂；14、水平移动架；1-7、旋转装 置；1-8、销轴
图4屮5-1、前压差调节阀；5-2、前排泄阀；5-3、前注水阀；5-4、 前混砂罐；5-5、前控制阀；5-6、前排水管；5-7、输砂螺旋；5-8、砂箱; 5-9、 ltr混砂螺旋；5-10、前调节阀；
4~1、后压差调节阀；4々、后徘泄阀；4-3、后tf水阀；W、后混砂 罐；4-5、后控制阀；44、后排水管；4-9、后混砂螺旋；4-10、后调节 阀；11、高压水^^送管汇；
图5中5-i、前压差询节阀；5-2、前排泄阀；5-3、前疰水阀；54、 前混砂罐；5-5、前控制阀；5>6、前排水管；5-7、输砂螺旋；5-8、砂箱; 5-9、前混砂螺旋；11、高压水输送管汇；
图6中6-1、带初级水处理器的潜水泵；6-2、输水软管；6>3、 二 级水处理器；64、 6>5、 H^水处理器；
图7中8-1、撑板；8-2、柱塞；8-3、壳体；8-4、注液口；
图8中8、简易撑断矿石工具；9、空腔；10、独立块。
具体实施例方式
实施例如图1所示，简便水力采矿机是由水力割刀运动机构1、/水
砂混输管汇2、高压水泵机组3、前混式磨料连续加混装置4、动力监控 系统(控制操作台5)、废水回收处理系统6和自行平板车7和简易撑断 矿石工具8组成它的自行平板车7上固定有高压水泵机组3、控制操 作台5、废水回收处理系统6,前混式磨料连续加混装置4通过支撑架 与自行平板车7固定连接，自行平板车7与其上的前混式磨料连续加混 装置4、高压水泵机组3、控制操作台5、废水回收处理系统6构成采矿 机主体，便于矿场运移；水力割刀运动机构1通过水砂混输管汇2与前 混式磨料混输装置4连接，高压水泵机组3与水砂混输管汇2连接，前 混式磨料连续加混装置4的溢水通过排水管进入废水回收处理系统6的 水箱。
动力监控系统包括控制操作台5、液压泵、电动机；控制操作台5
与液压泵和电动机电连接，液压泵通过传动机构分别与水力割刀运动机
构1中的移动装置和旋转装置连接，以及输砂螺旋5-7和混砂螺旋5-9 轴连接。
本实施例的前混式磨料连续加混装置4将磨料连续加混于高压水泵
机组3泵送的高压水中，经水砂混输管汇11供给水力割刀，形成高压含 磨料水射流，水力割刀运动机构1通过远挺操控动力监控系统可驱动水 力割刀，实现水平、竖直及旋转运动，实现在安全距离内将整个采掘面 上的矿石切割成若干相对规则的几何区域独立块10，再用简易撑断矿石
工具8将几何区域的独立块10矿石撑断落地、运出；废水回收处理系统
6可使工作废水得到净化并循环用于水力采矿机中，避免了水资源的浪 费。
下面分别对本实施例中的各个机构实施方式做进一步说明。 实施例如图2、图3所示，图2是水力割刀运动机构1的结构示意 图，它是由水力割刀组和运动架两部分通过销轴1-8连接组成的，其中 水力割刀组包括三通"刀架l-K水力割刀1-2、滑动供液接头1-3、花 管14;运动架如图3所示，它包括水平移动吊臂1-5、水平移动架l-6、 旋转装置1-7、销轴1-8;"三通"刀架1-1有两个出口和一个入口，其中 两个出口分别与水力割刀1-2连接， 一个入口中间连管与滑动供液接头 1-3连通，并与花管14连接成刚体，花管14通过销轴l-8与旋转装置 1-7连接，旋转装置1-7通过轴承与滑块固定连接，滑块两侧镶嵌在水平 移动吊臂1-5的竖直滑槽中，,通过竖直牵引索线与竖直驱动液压马 达连接，可使,连同旋转装置l-7在水平移动吊臂1-5的竖直滑槽中上 下运动；水平移动吊臂1-5通过水平牵引索线与水平驱动液压马达固定 于水平移动架1~6上，可使水平移动吊臂1-5连同滑块及旋转装置1-7在 水平移动架上左右移动；当操纵操作面板5时，销轴1-8带动水力割刀 组可实现水平、竖直及旋转运动，通过水力割刀1-2将整个采掘面上的 矿石切割成若干个方或弧形的独立块10。
实施例如图4所示，它可以有多个混^罐，图5所示是单独一套混 砂罐磨料混输装置结构示意图，混砂罐最佳为两个混砂罐，两个混砂罐 可以相同，也可以不相同，本实施例是两个相同的混砂罐，它前后并列 地通过支撑架与自行平板车7固定连接，混砂罐两端分别有上通孔和下 通孔，前混砂罐54右端的上通孔通过前控制阀5-5输砂螺旋5-7的顶端 连通、下通孔接有前混砂螺旋5-9;前混砂罐54左端的上通孔通过前注 水阀5-3与高压注水口皿、下通孔通过前排泄阀5-2与高压水输送管汇 ll连通；后混砂罐"与前混砂罐54的连接形式为对称式，即后混砂 罐"右端的上通孔通过后控制阀4-5与输砂螺旋5-7的顶端ia、下通 孔接有后混砂螺旋4-9;后混砂罐4-9左端的上通孔通过后注水阀4^3与 高压注水口连通、下通孔通过后排泄阀4-2与高压水输送管汇11连通； 由于注水阀同接于高压注水口，排泄阀同接于高压水输送管汇ll,使得 水力输送管线呈并联结构；水力输送管线包括高压水输送管汇ll、压 差调节阀、调节阀、排泄阀、注水阀；高压水输送管汇ll的一路接有排 泄阀，高压水输送管汇ll的另一路输管依次连有压差调节阀、调节阀、 注水阀，调节阀与注水阀之间设有高压注水口；控制阀为具有开、闭和 溢水功能的异型阀，溢水口连有排水管；输砂机构包括输砂螺旋5-7、 砂箱5>8,输砂螺旋5-7呈倾斜状底部置于砂箱5-8内，前混砂螺旋5-9、 后混砂螺旋4-9和输砂螺旋5-7分别由液压马达各自独立驱动。
前混式磨料连续加混装置4是这样工作的先启动填砂程序即分 别给前混砂罐54和后混砂罐"填砂，打开前混砂罐5 4的前控制阀 5-5、关闭前调节阀5-10、前排泄阀5-2、前注水阀5-3，启动动力机构带 动输砂螺旋5-7将砂箱5-8中砂料送入前混砂罐54中，待砂料送足后， 关闭前控制阀5-5;打开后混砂罐"的后控制阀4-5、关闭后调节阀4-10、 后排泄阀4-2、后注水阀4-3， lT砂螺旋5-7将砂箱5-8中砂料送入后混 砂纏44中，待砂料送足，停止填砂程序；在给后混砂罐44填砂的同时， 可对前混砂罐5"4启动砂水混合,即开启前调节阀5-10、前排泄阀 5-2、前注水阀5-3，高压泵来水通过高压注水口经前注水阀5-3进入前 混砂罐54中，并通过前压差调节阀5-1调节设定前混砂罐54与高压水 输送管汇11两者之间的水力压差，然后启动前混砂螺旋5-9，使前混砂
阀5-10分流的高压泵来水，两者汇入高压水输送管汇11中，将高压的 砂水混合物供送给后部的喷嘴进行工作。前混砂罐54内的溢水则通过 前排水管54排至水箱里。经一定时间的运行，前混砂罐54内的砂临近 用完前，按上述方法再启动后混砂罐44的砂水混合程序，开启后调节 阀4~10、后排泄阀4-2、后注水阀4-3,高压泵来水通过高压注水口经后 注水阀4-3进入后混砂罐"中，并通过后压差调节阀4-1调节设定后混 砂罐"与高压水输送管汇11两者之间的水力压差，然后启动后混砂螺 旋4>9，使后混砂罐44内的砂、水通过后排泄阀4-2输出的带压力的砂 水混合物及后调节阀4>10分流的高压泵来水，两者汇入高压水输送管汇 U中，将高压的砂水混合物供送给后部的喷嘴迸行工作，后混,44 内的溢水则通过后排水管4^6排至水箱里；同时关闭前混砂罐，4的前调 节阀5-10、前排泄阀5-2、前注水阀5-3，开启前控制阀5-5给前混砂罐 54补填砂料；如此交替进行补填砂料、砂水混合循环程序，使高压水输 送管汇11连续不断地将高压的砂水混合物供送给后部的喷嘴，实现了设
备在不停机的情况下连续进行补砂和混砂的作业。
实施例如图6所示，它是废水回收处理系统6的结构示意图，它由 带初级水处理器的潜水泵6-1、输水软管&2、 二级水处理器6<3、水箱 64、三级水处理器6-5连接组成；它的输水软管2两端分别连有带初级 水处理器的潜水泵6>1和二级水处理器6-3，带初级水处理器的潜水泵6>1 置于废水集储坑(并)内；带初级水处理器的潜水泵&1为封闭框架式; 二级水处理器&3它套接于水箱64顶部，进水口与软管6^2的一端舰， 侧壁上有无数渗水微孔；水箱6-4侧壁下开有出水口，出水口与三级水 处理器6-5连接;三级水处理器&5的出水口与后部的高压水泵吸入口连 接。废水集储坑(井)开设在掘进巷道底面的一侧，它的带封闭框架式 初级水处理器的潜水泵6>1置于坑(井)内，通过输水软管6>2将初级净 化水泵入水箱4内的二级水处理器3中，二次净化水经二级水处理器3 的出水口流入水箱4中，再经三级水处理器5的出水口将三次净化水最 后送至高压水泵的吸入口 ，使工作废水得到了净化并循环用于水力采矿 机中，避免了水资源的浪费。
实施例如图7所示，它是简易撑断矿石工具8的结构示意图，它 是一种专用工具，可将水利切割后的矿石逐排(列) 一次撑断。
它包括撑板8-l、柱塞8-2和壳体8-3;它的两组柱塞8~2相互平 行且两端分别并列固定在撑板8-1上，每组柱塞8-2的轴向上均对称布置 有两个相同的柱塞单体，两柱塞单体间留有间隙，并与液压腔连通，壳 体8-3上的注液口 84与液腔贯通;使撑板8-1的支撑面平行连通割痕线， 通过注液口 84向液腔注液施压，柱塞8-2同时带动撑板8-3双向扩张。
实施例如图8所示，实施作业时，当水力采矿割刀将采掘面上矿石 切割成若干个方或弧形的独立块10后，仅在最下层一排中间位置的一 个独立块10内割取一个小的空腔9，空腔9的内腔大小以能容纳简易撑 断矿石工具8为宜，独立块10的割痕线与所含的空腔9用割痕线连通， 然后将简易撑断矿石工具8水平放入空腔9内，用简易撑断矿石工具8 使最下层的一排矿石沿割痕线处横向一次性全部被撑断，取出矿石块， 然后采用类似方法，使工具8竖直，将余留矿石逐列一次性纵向撑断、 外运，直至这一层面的矿石取完，再割出新一层面的独立区域，如此循 环。这种简易撑断矿石工具使用方法简便、效率高、成本低。
权利要求
1、简便水力采矿机，其特征是它至少包括有水力割刀运动机构(1)、水砂混输管汇(2)、高压水泵机组(3)、前混式磨料连续加混装置(4)、动力监控系统、废水回收处理系统(6)、自行平板车(7)和简易撑断矿石工具(8)；高压水泵机组(3)、前混式磨料连续加混装置(4)、控制操作台(5)、废水回收处理系统(6)固定于自行平板车(7)上形成主体；水力割刀运动机构(1)通过水砂混输管汇(2)与主体连接。
2、 根据权利要求1所述的简便水力采矿机，其特征是皿的水力 割刀运动机构(1)由水力割刀组和运动架两部分通过销轴(1-8)连接 组成，其中水力割刀组包括"三通"刀架(1-1)、水力割刀(1-2)、滑动 供液接头(1-3)、花管(14);运动架包括水平移动吊臂(1-5)、水平移 动架(1>6)、旋转装置(1-7)、销轴(1-8);"三通"刀架(1-1)有两个 出口和一个入口，其中两个出口分别与水力割刀(1-2)连接， 一个入口 与滑动供液接头(1-3)连通，并与花管(14)连接成刚体，花管(14) 通过销轴(1-8)与旋转装置(1-7)连接，旋转装置(1-7)通过轴承与 滑块固定连接，滑块两侧镶嵌在水平移动吊臂(1-5)的竖直滑道上，水 平移动吊臂(1-5)通过滑轮与水平移动架(1>6)的滑道滑动连接。
3、 根据权利要求1所述的简便水力采矿机，其特征是皿的前混 式磨料连续加混装置(4)包括水砂混输管汇(2)、混砂罐、注水阀、 调节阀、排泄阀、异型控制阀、排水管、输砂螺旋(5-7)、砂箱(5-8)、 混砂螺旋；水砂混输管汇(2)有两个支路，其中一个支路连接有排泄阀、 另一个支路依次连接有调节阀和注水阀，调节阀与注水阀之间有高压注 水口，混砂罐两端分别有上通孔和下通孔，其中一端上通孔通过异型控 制阀与输砂嫘旋顶部连接、下通孔连接有混砂螺旋，另一端上通孔通过 注水阀与水砂混输管汇(2)连通、下通 L通过排泄阀与水砂混输管汇(2) 连通，输砂螺旋(5-7)呈倾斜状，其底部置于砂箱内。
4、 根据权利要求1所述的简便水力采矿机，其特征是皿的动力 监控系统包括控制操作台(5)、液压泵、电动机；控制操作台(5)与 液压泵和电动机电连接，液压泵通过传动机构分别与水力割刀运动机构(1)中的移动装置和旋转装置连接，及tr砂螺旋(5-7 )和混砂螺旋(5-9) 轴连接。
5、 根据权利要求1所述的简便水力采矿机，其特征是皿的废水回收处理系统(6)包括带初级水处理器的潜水泵(6-l)、lT水软管(6-2)、 二级水处理器(&3)、水箱(")、三级水处理器(6>5);带初级水处理 器的潜水泵(&1)通过输水软管(6-2)与二级水处理器(6-3)连接， 二级水处理器(6^3)套接于水箱(64)的顶部，二级水处理器(6-3) 侧壁上有无数渗水微孔，水箱(6-4)内侧壁下方接有三级水处理器(6-5), 三级水处理器(6>5)的出水口与高压水泵的出水口连接，带初级水处理 器的潜水泵(6-1)置于废水集储坑内。
6、根据权利要求1所述的简便水力采矿机，其特征是所述的简易 撑断矿石工具(8)包括多组柱塞(8-2)、撑板(8-1)和壳体(8-3); 柱塞(8-2)的两端对称连有撑板(8-1)，每组柱塞(8-2)内轴向对称布 置有两个相同的单体柱塞，两单体柱塞间有间隙，且与液压腔连通，壳 体(8-3)有注液口，给液腔注压力液。
全文摘要
本发明涉及采矿机械制造领域，特别是简便水力采矿机，其特征是它的高压水泵机组(3)、前混式磨料连续加混装置(4)、控制操作台(5)、废水回收处理系统(6)固定于自行平板车(7)上形成主体；水力割刀运动机构(1)通过水砂混输管汇(2)与主体连接。该简便水力采矿机环保、节能、体积小、重量轻、成本低、功效高，安全可靠，还可满足大块矿石开采的要求，也使操作者的劳动强度和工作环境得到改善。
文档编号E21C45/00GK101349153SQ20081015079
公开日2009年1月21日 申请日期2008年9月3日 优先权日2008年9月3日
发明者白登平 申请人:西安东新石油设备厂有限公司