专利名称：全气动导轨式卸压钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿用钻机，特别是一种全气动导轨式卸压钻机，可用于煤矿矿压冲 击的防治、完成矿压冲击的探查、卸压等。该钻机能快速完成卸压孔钻孔任务，提高工作 效率，减轻劳动强度。
技术背景冲击地压是一种特殊的矿山压力现象，也是煤矿井下复杂动力现象之一，即地下煤层 或岩层，由于开采和地质作用引起的煤岩体应力高度集中，积聚大量弹性变形潜能，当应 力超过允许的极限状态时，造成瞬间大量弹性能的突然释放，使煤岩体急剧变形破坏和抛 出，并发出巨大的声响、震动，造成巷道冒顶、片帮、堵塞，支架折断，设备破坏等情况， 严重威胁井下安全生产，是煤矿井下开采过程中严重的灾害之一。冲击地压一直是影响煤矿开采安全的一个难题，对安全生产构成了极大威胁。冲击地 压发生的影响因素较多，但主要因素是矿井采掘活动引起应力集中。自1738年煤矿发生 了世界首例冲击地压至今，随着开采强度及深度的增加，冲击地压发生的几率和造成的损 失也越来越大，引起了工程技术人员极大的关注，并进行了广泛研究采取了各种不同的方 法来防治和预防冲击地压的发生，以减少冲击地压的发生，使损失减到最低程度。目前煤矿防冲的主要措施之一是在煤层中钻孔以释放煤层压力，将钻孔预测及钻孔卸 压合并在一起进行。目前用于卸压钻孔工具基本都采用岩石电钻、煤电钻和一些液压钻机 来钻孔，有的配上钻机专用钻架，又直接由人工手持钻机钻孔。无论何种方式，操纵人员 必须在钻机附近工作。如德国哈泽玛格公司的FIVS/H手提式风动钻机,在一些煤矿应用， 取得较好试验效果。该钻机有效解决了由于煤质松软，使用普通煤电钻施工防突超前钻孔 难以成孔，软煤层钻进出现的坍孔、夹钻、埋杆问题。但其价格较高，对维护保养的要求 也较高，而且其自动化程度相对较低，尚不能解决施工中人员安全问题。还有的矿采用旋 转射流钻孔，每分钟钻进速度可以达到2-3m。钻到底部后钻头退回之时，通过阀调节关 闭钻孔喷嘴。打开两侧喷嘴沿孔对两边可割开高12,，深1 1.5m长缝，钻孔深度可以 达到50-80m。从原理来说这是完全可行的，为预防冲击地压提供了一种高效工具。但是 其自动化程度相对较低，尚不能解决施工中人员安全问题。 发明内容本实用新型的目的是克服现有技术不足，提供一种全气动导轨式卸压钻机，可用于煤 矿矿压冲击的防治、完成矿压冲击的探查、卸压等。本实用新型的上述目的由以下技术方案实现: 一种全气动导轨式卸压钻机，设有马达、 驱动头、安装在驱动头上的钻杆、机身以及底盘，其特征是还设有钻杆自动装卸机构:机身平台上设置钻杆存储箱，多根钻杆均布于存储箱内的转盘上， 转盘轴与一个由换杆气缸驱动的棘轮-棘爪转动装置相联接；钻杆存储箱下部设有钻杆漏 槽孔，设置机械手抓取钻杆装卸；钻杆推进机构设置一推进气缸，其两端分别固定在机身平台上设置的前、后端头上， 推进气缸内设钢丝绳，其一端与气缸活塞联接，另一端通过前、后端头内分别设置的滑轮 与滑块联接，滑块与滑轨滑动配合，滑轨与推进气缸平行、两端亦分别固定在前、后端头 上，风马达和驱动头安装在滑块上；机身的底盘下设置有滑撬。本实用新型的优点及效果(1) 新型全气动卸压钻机采用全气动驱动、导轨式推进，动力单一，便于实现整机 自动化。(2) 钻机采用气缸一钢丝绳新型推进机构，钢丝绳内置于气缸内的独特机构，使整 个钻机简洁、轻巧。(3) 该钻机采用钻杆自动装卸系统。钻杆自动装卸系统采用气缸一棘轮机构进行装 卸钻杆，机构精度高，定位准确，动作灵敏，使钻杆快速装卸，实现钻杆装卸自动化，提 高钻孔效率，减轻劳动强度。
图1、 2是本实用新型整机结构示意图； 图3 是本实用新型钻杆推进机构； 图4 是本实用新型钻杆自动装卸机构。
具体实施方式
参看图1-4，全气动导轨式卸压钻机，设有风马达l、驱动头2、安装在驱动头上的 钻杆22、机身平台13以及底盘15 (可转动)。机身平台上设置钻杆存储箱，多根钻杆均 布于存储箱9内的转盘5上，转盘轴12与一个由换杆气缸11驱动的棘轮10-棘爪24转 动装置相联接；钻杆存储箱下部设有钻杆漏槽。当需要装卸钻杆时，气缸11带动棘爪24 使棘轮IO、转盘5转动一定角度，对着存储箱开槽部位的钻杆22靠自重滚出，落在钻杆 座23上，钻杆座水平移动一定距离后由机械手6抓取钻杆并送至主机回转中心，将钻杆 分别与驱动头2及其它钻杆对接。钻杆推进机构的推进气缸4两端分别固定在机身平台上设置的前、后端头7、 16上， 推进气缸4内设钢丝绳21，其一端与气缸活塞20联接，另一端通过前、后端头内分别设 置的滑轮18与滑块19联接，滑块与滑轨3滑动配合，滑轨与推进气缸平行、两端亦分别 固定在前、后端头上，风马达1和驱动头2安装在滑块19上。推进气缸4动作时，活塞 20通过钢丝绳21、滑轮18牵引滑块19及风马达1沿滑道3滑动。机身的底盘15下设置 有滑撬14，构成滑撬式滑动行走底盘。8为扶钎器，17为操作台。工作原理及过程人工将整机移动到巷道需要钻孔位置，钻进方向对准巷道需要钻孔的 位置，利用辅助支撑系统将主机固定在巷道中。装好第一根钻杆和钻头，接好电源、气源 和水源，并进行调试。检查钻机各个部位、零件是否完好。开钻开孔眼，刚开始慢慢开孔， 待钻头进入煤体一定距离后，加快钻进速度，达到额定钻孔的速度。钻进第一根钻杆后， 操纵控制阀将钻杆与驱动头卸开，自动送入第二根钻杆，先将钻杆与驱动头对接，再与第 一根钻杆对接。如此以往，直至钻深到达要求为止。在钻进过程中，发生抱钻、卡钻等预 兆时，立即停止钻进，旋转出煤。若情况很严重时，可以将钻机退出进去来回几次，直至钻进阻力减小，出煤量减小。钻进过程中如发生矿压冲击而抱死钻机异常现象，立即停钻， 人员暂时不要靠近钻机，观察并判断是否有可能发生矿压突出，判断暂无矿压突出，方可 以进入处理钻机故障。钻完一个孔后，卸钻杆的程序正好与装钻杆的程序相反。
权利要求1、一种全气动导轨式卸压钻机，设有马达、驱动头、安装在驱动头上的钻杆、机身以及底盘，其特征是还设有钻杆自动装卸机构机身平台上设置钻杆存储箱，多根钻杆均布于存储箱内的转盘上，转盘轴与一个由换杆气缸驱动的棘轮-棘爪转动装置相联接；钻杆存储箱下部设有钻杆漏槽孔，设置机械手抓取钻杆装卸；钻杆推进机构设置一推进气缸，其两端分别固定在机身平台上设置的前、后端头上，推进气缸内设钢丝绳，其一端与气缸活塞联接，另一端通过前、后端头内分别设置的滑轮与滑块联接，滑块与滑轨滑动配合，滑轨与推进气缸平行、两端亦分别固定在前、后端头上，风马达和驱动头安装在滑块上；
2、 根据权利要求1所述的全气动导轨式卸压钻机，其特征是机身的底盘下设置有滑撬。
专利摘要一种全气动导轨式卸压钻机，设有马达、驱动头、安装在驱动头上的钻杆、机身以及底盘，其特征是还设有钻杆自动装卸机构机身平台上设置钻杆存储箱，多根钻杆均布于存储箱内的转盘上，转盘轴与一个由换杆气缸驱动的棘轮-棘爪转动装置相联接；钻杆存储箱下部设有钻杆漏槽孔，设置机械手抓取钻杆装卸；钻杆推进机构设置一推进气缸，其两端分别固定在机身平台上设置的前、后端头上，推进气缸内设钢丝绳，其一端与气缸活塞联接，另一端通过前、后端头内分别设置的滑轮与滑块联接，滑块与滑轨滑动配合，滑轨与推进气缸平行、两端亦分别固定在前、后端头上，风马达和驱动头安装在滑块上。
文档编号E21B7/00GK201218054SQ20082003774
公开日2009年4月8日 申请日期2008年6月20日 优先权日2008年6月20日
发明者孙玉萍, 徐锁庚, 林 胡, 松 高 申请人:煤炭科学研究总院南京研究所