一种井下钻塔结构及安装方法与流程

本发明涉及井下勘探施工技术领域，尤其涉及一种井下钻塔结构以及安装该钻塔的方法。

背景技术：

近年来，随着老矿山的逐年开采，浅部资源已基本耗尽，资源枯竭问题愈显严重，矿山开展“超深部“找矿，建立和拓宽后备矿产资源基地，是解决资源环境约束的必由之路。面临该发展方式，以往在地表施工钻探的方式暴露出诸多缺点，满足不了矿山勘探的需要，如：矿产资源埋藏深度大部分在千米以下，而钻机在地表施工至千米以下时，钻孔方位及倾角偏差很大，难以控制矿体，且施工成本很高，不能适应生产的需要。解决此问题的办法只有一个，那就是将钻机搬至千米井下的巷道内施工勘探，但是钻机都附加有大型钢制塔架(该塔架具有一定高度和跨度的金属桁架，该金属桁架是钻机设备的重要组成部分，其主要功能是靠金属桁架顶部的滑轮来提升钻杆和钻机)，但井下巷道内空间狭窄，无法安装该钢制塔架，此问题大大束缚了钻机的使用空间，且钢制塔架的造价也高。

技术实现要素：

本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种井下钻塔结构，其在井下安装很方便，结构简单，节省成本。

本发明的技术方案是这样实现的：它包括硐室以及硐室底部的钻塔入口和 钻机，其改进之处在于:所述的硐室为锥形，所述硐室的硐室壁在垂直方向上均匀固定连接有若干层工作平台；每层所述的工作平台都包括锚杆和硬板，所述的工作平台通过所述的锚杆与硐室壁固定连接，所述的锚杆上端固定有所述的硬板，相邻两层所述的硬板之间连接有梯子，最底层所述的硬板与硐室地面之间也连接有梯子；所述的硐室顶端也固定连接有两根锚杆，这两根所述的锚杆之间呈一夹角固定连接在一起，这两根所述的锚杆上设置有滑轮装置，所述的滑轮装置与所述的钻机连接。

上述结构中，两根所述硐室顶端的锚杆之间的夹角为90度。

上述结构中，所述硐室的硐室壁和硐室顶端上均匀开有若干锚杆孔，所述的锚杆固定在所述的锚杆孔里。

上述结构中，所述的工作平台有四层，相邻两层所述的工作平台之间的距离相等。

上述结构中，每层所述工作平台的相邻锚杆之间通过所述的硬板连接。

上述结构中，所述的硐室为截锥形，所述硐室的硐室壁和硐室顶端为岩石。

本发明的另一目的为:提供了一种井下钻塔结构的安装方法，该方法简单，施工成本低。

其改进之处在于，该方法包括以下步骤：

(1)、准备材料(锚杆、梯子、硬板、滑轮、钻机)，选取坚固的施工钻探区域，开凿硐室，形成锥形的硐室，且该硐室留有钻塔入口；

(2)、在所述硐室的硐室壁上均匀开凿若干锚杆孔，所述的锚杆孔分为若干层，再在硐室顶端的中心位置施工两个锚杆孔，在所述的锚杆孔里固定锚杆，所述的锚杆必须有一部分在锚杆孔外，在硐室顶端的两根锚杆须交叉连接；

(3)、将硬板铺设在所述的锚杆上端(硐室顶端的锚杆不铺设硬板)，并使硬板和锚杆固定连接，形成工作平台，工作平台预留梯子口，然后将梯子固定架设在相邻两层所述的工作平台之间，工作平台与硐室地面之间也要架设梯子，再将硐室顶端的两根锚杆的交叉连接处焊接在一起，然后将吊装用的滑轮安装 在硐室顶端的两根锚杆上；

(4)、将钻机安装在硐室的地面上，并使钻机与滑轮连接。

优选的，所述的步骤(2)中所述的硐室为截锥形，所述的锚杆孔分为四层，其中由下至上起，第一层10个锚杆孔、第二层为8个锚杆孔、第三层为6个锚杆孔、四层为4个锚杆孔，每层相邻两锚杆孔的距离相等。

优选的，所述的步骤(3)中的工作平台也分为四层，相邻两层工作平台之间的距离相等。

优选的，所述的步骤(3)中梯子的长度大于相邻两层工作平台之间的距离。

本发明的有益效果在于：1.其有效克服钻机的大型塔架只能在地表上，而不能在井下巷道内的不足；2.其结构简单，直接在井下开凿而成，节省了材料，降低了成本；3.其设置有四层工作平台，操作使用空间灵活、滑轮提升能力大；4.其安装方法简单，材料少，节省人力和资源，安装成本低；5.其安装方法合理，部件都是固定连接在一起，承载能力大。

【附图说明】

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的仰视图。

图中：10.硐室 20.工作平台 30.锚杆 40.硐室壁

50.硬板 60.梯子 70.滑轮 80.钻塔入口

90.钻机

【具体实施方式】

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参照图1和图2所示，本发明揭示的一种井下钻塔结构，它包括硐室10以及硐室底部的钻塔入口80和钻机90，所述的硐室10为截锥形，所述硐室10的 硐室壁40和硐室顶端为岩石，所述硐室10的硐室壁40在垂直方向上均匀固定连接有四层工作平台20，每两层相邻工作平台20之间的距离相等；每层工作平台20都包括锚杆30和硬板50，所述硐室10的硐室壁40和硐室顶端上均匀开有若干锚杆孔，所述的锚杆30固定在所述的锚杆孔30里，所述的锚杆30上端固定有所述的硬板50，每层工作平台20的相邻锚杆30之间通过硬板50连接，相邻两层所述的硬板50之间连接有梯子60，最底层所述的硬板50与硐室地面之间也连接有梯子60；所述的硐室顶端也固定连接有两根锚杆30，这两根锚杆30之间呈90度角固定连接在一起，这两根锚杆30上设置有滑轮70，所述的滑轮70与所述的钻机90连接。

本发明的具体实施例为：参照图1和图2所示，在岩石中开凿硐室20，硐室20为上窄下宽的“截锥形”硐室，其规格底部半径4.5m，顶端半径为1.1m，总高度为13.5m；在硐室壁40分四层施工锚杆孔，锚杆孔施工角度为水平0度，孔深1.0m，每层锚杆孔垂直间隔距离为2.0m，锚杆孔施工数量共计28个，其中(由下至上)：第一层10个、第二层为8个、第三层为6个、第四层为4个，每层的锚杆孔四周均匀分布；再在硐室10顶端的中心位置施工两个锚杆孔，两孔间距1.0m，锚杆孔施工角度为45度，两孔交叉施工；锚杆30的直径为0.05m，其中锚杆30的长度为：2.5m、共10根(第一层)，2.0m、共8根(第二层)，1.7m、共6根(第三层)，1.4m、共4根(第四层)，硐室10顶端的锚杆30的长度为：1.7m、共2根；硬板50规格为2.0m×0.3m×0.04m(长×宽×厚)，用以铺设在硐室壁40预留的锚杆30上面(硐室顶端锚杆不铺设硬板)，形成工作平台20；梯子60规格为3.0m×0.4m(长×宽)，用以架设在由硬板50铺设的各层工作平台20之间、以及工作平台20与硐室10地面之间，形成上下行人通路。

综合上述结构，对本发明的安装方法包括以下步骤：

1、按照规格在岩石中开凿硐室10，且该硐室10留有钻塔入口80，将所述硐室10的硐室壁40上均匀开凿若干锚杆孔，所述的锚杆孔分为四层，再在硐室顶端的中心位置施工两个锚杆孔，这两根锚杆须交叉连接；

2、在所述的锚杆孔里固定锚杆，将锚杆30分别插入硐室壁40和硐室10顶端的锚杆孔内，插入深度为1.0m，并锁定锚杆30，所述的锚杆30必须在岩石外部留有一部分，其中锚杆30(由下至上)：第一层余留部分长1.5m、第二层余留部分长1.0m、第三层余留部分长0.7m、第四层余留部分长0.4m、硐室10顶端的锚杆30在岩石外部余留部分长为：0.7m；

3、将硬木板50铺设在锚杆30上面(硐室10顶端的锚杆30不铺设硬板)，覆盖住锚杆30在岩石外部的余留部分，并用铁线绑扎牢固，形成工作平台20。

4、工作平台20预留梯子口，将梯子60架设在由硬板50铺设成的工作平台20的梯子口上，梯子60超出与梯子60上端连接的工作平台1.0m的部分作为安全扶手，并用铁线把它们绑扎牢固。

5、将硐室10顶端的两根锚杆30的交叉连接处焊接在一起，然后将吊装用的滑轮70安装在这两根锚杆30上，形成吊装能力。

6、最后，将XY-4系列钻机90固定在硐室10的地面上，并安装水泵、卷扬等设备，来完成井下“超深部”钻探。

以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。