一种用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置的制作方法

本实用新型属于煤矿机械技术领域，特别是涉及一种用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置。

背景技术：

目前，在煤炭地下开采过程中，由于煤层赋存条件的复杂性，煤层中往往存在着大小不等的若干断层，当综采工作面推进时遇到断层，综采设备将无法继续作业，从而阻碍综采工作面的正常推进，现阶段有两种处理方式，第一种是绕开断层重新推进，第二种是爆破断层强行推进，当遇到大断层时，可采用第一种处理方式，当遇到小断层时，往往采用第二种处理方式。

当采用爆破断层强行推进的过断层方式时，首先需要将综采设备部分拆除转移或进行安全防护，然后再对断层进行爆破，以实现综采工作面的正常推进。而爆破断层前，需要在断层岩体上加工出若干装药孔，这些装药孔都是由人工操作气动锚杆钻机来完成的，钻孔效率十分低下，且工人的劳动强度特别大，每一次过断层过程都会花费大量的时间，从而严重影响了整体煤炭开采效率。再有，由于低效的过断层方式，也使得综采设备的机械化优势无法得到充分发挥。

现阶段，技术人员迫切希望提高过断层效率，特别是提高过断层过程中的钻孔效率，为此必须要改变传统人工操作气动锚杆钻机进行钻孔的方式，转而实现机械化钻孔，技术人员本想将传统的机械化自动凿岩机引入过断层过程中，但是受限于综采工作面的狭小空间，现有的机械化自动凿岩机由于庞大的体积，其根本不具备在综采工作面内使用的条件。

因此，有必要针对综采工作面过断层设计一种全新的机械化钻孔设备，其应有效提高钻孔效率，并有效提高过断层效率，使综采设备的机械化优势得到充分发挥。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置，能够实现机械化钻孔，有效降低工人劳动强度，有效提高钻孔效率和过断层效率，能够充分发挥综采设备的机械化优势。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置，包括基台板、控制台、钻机、钻机安装架及吊装升降组件；所述基台板位于刮板输送机上，所述控制台和钻机安装架均设置在基台板上，所述钻机安装在钻机安装架上，所述吊装升降组件连接在基台板与液压支架之间。

在所述基台板下表面安装有支撑滑靴和导向滑靴，所述支撑滑靴与刮板输送机中部槽接触配合，所述导向滑靴与刮板输送机的销排滑动接触配合。

所述钻机安装架包括回转底座、支撑臂、升降滑块、回转盘、第一驱动油缸、第二驱动油缸及第三驱动油缸；所述回转底座安装在基台板上表面，所述支撑臂下端铰接在回转底座上，所述第一驱动油缸一端铰接在回转底座上，第一驱动油缸另一端铰接在支撑臂上，支撑臂的竖起和放倒动作均通过第一驱动油缸进行控制；在所述支撑臂上设置有导轨，导轨与支撑臂相平行，所述升降滑块通过导轨连接在支撑臂上，升降滑块通过导轨与支撑臂滑动配合；所述第二驱动油缸一端连接在升降滑块上，第二驱动油缸另一端连接在支撑臂上，且第二驱动油缸与支撑臂相平行，升降滑块的升降动作通过第二驱动油缸进行控制；所述回转盘安装在升降滑块上，所述钻机安装在回转盘上，所述第三驱动油缸一端铰接在回转盘上，第三驱动油缸另一端铰接在升降滑块，所述钻机通过回转盘进行俯仰角度调整。

在所述支撑臂顶端安装有顶紧油缸，在顶紧油缸顶端安装有顶紧头。

所述吊装升降组件包括升降驱动电机、主动链轮、链条及从动链轮，所述升降驱动电机安装在基台板上，主动链轮通过减速器与升降驱动电机相连；在所述液压支架上吊装有横梁轨道，在横梁轨道上设置有导轮组，导轮组配装有导轮驱动电机；所述从动链轮通过轴承套装在导轮驱动电机的电机轴上，所述链条连接在主动链轮与从动链轮之间。

所述导向滑靴、第一驱动油缸、第二驱动油缸、第三驱动油缸、顶紧油缸、升降驱动电机及导轮驱动电机的动作均通过控制台进行操控。

所述的用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：控制导轮驱动电机转动，使导轮组从横梁轨道末端移动到横梁轨道前端，进而将链条悬吊下的基台板移动到刮板输送机上方；

步骤二：控制升降驱动电机转动，释放链条，进而将基台板落放到刮板输送机上；

步骤三：移除链条；

步骤四：控制第一驱动油缸动作，使支撑臂竖起；

步骤五：控制第三驱动油缸动作，使回转盘转动，进而将钻机调整到水平状态；

步骤六：控制第二驱动油缸动作，调整升降滑块的高度位置，进而调整钻机的高度位置；

步骤七：通过回转底座调整钻机的水平摆角，通过回转盘调整钻机的俯仰摆角，直到钻机处于钻孔位置；

步骤八：控制顶紧油缸伸出，使顶紧头顶靠在液压支架上；

步骤九：启动钻机，完成该钻孔位置处的装药孔打钻作业；

步骤十：重新调整钻机的高度位置、水平摆角及俯仰摆角，完成其他钻孔位置处的装药孔打钻作业；

步骤十一：控制顶紧油缸缩回，使顶紧头与液压支架脱离接触；

步骤十二：控制导向滑靴动作，将基台板移动到其他钻孔工位，利用钻机完成剩余装药孔的打钻作业；

步骤十三：控制导向滑靴动作，将基台板移动到横梁轨道下方；

步骤十四：依次控制第三驱动油缸和第一驱动油缸动作，使支撑臂和钻机处于放倒状态；

步骤十五：装回链条；

步骤十六：控制升降驱动电机转动，回收链条，进而将基台板抬离刮板输送机；

步骤十七：控制导轮驱动电机转动，使导轮组从横梁轨道前端移动到横梁轨道末端，进而使链条悬吊下的基台板远离刮板输送机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型与传统人工操作气动锚杆钻机进行钻孔的方式相比，实现了机械化钻孔，有效降低了工人的劳动强度，并且有效提高了钻孔效率和过断层效率，充分发挥了综采设备的机械化优势，有效保证了整体煤炭开采效率。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置(钻孔状态)结构示意图；

图2为本实用新型的一种用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置(未钻孔时处于悬吊状态)结构示意图；

图3为本实用新型的钻机与钻机安装架的配装示意图；

图4为本实用新型的基台板、控制台及吊装升降组件(下半部分)的配装示意图；

图5为本实用新型的吊装升降组件(上半部分)结构示意图；

图中，1—基台板，2—控制台，3—钻机，4—钻机安装架，5—吊装升降组件，6—刮板输送机，7—液压支架，8—支撑滑靴，9—导向滑靴，10—回转底座，11—支撑臂，12—升降滑块，13—回转盘，14—第一驱动油缸，15—第二驱动油缸，16—顶紧油缸，17—顶紧头，18—升降驱动电机，19—主动链轮，20—链条，21—从动链轮，22—减速器，23—横梁轨道，24—导轮组，25—导轮驱动电机，26—第三驱动油缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1～5所示，一种用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置，包括基台板1、控制台2、钻机3、钻机安装架4及吊装升降组件5；所述基台板1位于刮板输送机6上，所述控制台2和钻机安装架4均设置在基台板1上，所述钻机3安装在钻机安装架4上，所述吊装升降组件5连接在基台板1与液压支架7之间。

在所述基台板1下表面安装有支撑滑靴8和导向滑靴9，所述支撑滑靴8与刮板输送机6中部槽接触配合，所述导向滑靴9与刮板输送机6的销排滑动接触配合。

所述钻机安装架4包括回转底座10、支撑臂11、升降滑块12、回转盘13、第一驱动油缸14、第二驱动油缸15及第三驱动油缸26；所述回转底座10安装在基台板1上表面，所述支撑臂11下端铰接在回转底座10上，所述第一驱动油缸14一端铰接在回转底座10上，第一驱动油缸14另一端铰接在支撑臂11上，支撑臂11的竖起和放倒动作均通过第一驱动油缸14进行控制；在所述支撑臂11上设置有导轨，导轨与支撑臂11相平行，所述升降滑块12通过导轨连接在支撑臂11上，升降滑块12通过导轨与支撑臂11滑动配合；所述第二驱动油缸15一端连接在升降滑块12上，第二驱动油缸15另一端连接在支撑臂11上，且第二驱动油缸15与支撑臂11相平行，升降滑块12的升降动作通过第二驱动油缸15进行控制；所述回转盘13安装在升降滑块12上，所述钻机3安装在回转盘13上，所述第三驱动油缸26一端铰接在回转盘13上，第三驱动油缸26另一端铰接在升降滑块12，所述钻机3通过回转盘13进行俯仰角度调整。

在所述支撑臂11顶端安装有顶紧油缸16，在顶紧油缸16顶端安装有顶紧头17。

所述吊装升降组件5包括升降驱动电机18、主动链轮19、链条20及从动链轮21，所述升降驱动电机18安装在基台板1上，主动链轮19通过减速器22与升降驱动电机18相连；在所述液压支架7上吊装有横梁轨道23，在横梁轨道23上设置有导轮组24，导轮组24配装有导轮驱动电机25；所述从动链轮21通过轴承套装在导轮驱动电机25的电机轴上，所述链条20连接在主动链轮19与从动链轮21之间。

所述导向滑靴9、第一驱动油缸14、第二驱动油缸15、第三驱动油缸26、顶紧油缸16、升降驱动电机18及导轮驱动电机25的动作均通过控制台2进行操控。

当综采工作面推进时遇到断层，综采设备无法继续作业，需要爆破断层强行推进，此时可利用本实用新型的钻孔装置进行装药孔的打钻作业。在初始状态下，钻孔装置悬吊在液压支架7上，且位于横梁轨道23末端，支撑臂11处于放倒状态，且钻机1与支撑臂11处于平行状态。本实施例中，基台板1安装有两组钻机，可以利用双钻机同时钻孔，提高钻孔效率。

所述的用于综采工作面过断层的吊装式钻孔装置的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：控制导轮驱动电机25转动，使导轮组24从横梁轨道23末端移动到横梁轨道23前端，进而将链条20悬吊下的基台板1移动到刮板输送机6上方；

步骤二：控制升降驱动电机18转动，释放链条20，进而将基台板1落放到刮板输送机6上；

步骤三：移除链条20；

步骤四：控制第一驱动油缸14动作，使支撑臂11竖起；

步骤五：控制第三驱动油缸26动作，使回转盘13转动，进而将钻机3调整到水平状态；

步骤六：控制第二驱动油缸15动作，调整升降滑块12的高度位置，进而调整钻机3的高度位置；

步骤七：通过回转底座10调整钻机3的水平摆角，通过回转盘13调整钻机3的俯仰摆角，直到钻机3处于钻孔位置；

步骤八：控制顶紧油缸16伸出，使顶紧头17顶靠在液压支架7上；

步骤九：启动钻机3，完成该钻孔位置处的装药孔打钻作业；

步骤十：重新调整钻机3的高度位置、水平摆角及俯仰摆角，完成其他钻孔位置处的装药孔打钻作业；

步骤十一：控制顶紧油缸16缩回，使顶紧头17与液压支架7脱离接触；

步骤十二：控制导向滑靴9动作，将基台板1移动到其他钻孔工位，利用钻机3完成剩余装药孔的打钻作业；

步骤十三：控制导向滑靴9动作，将基台板1移动到横梁轨道23下方；

步骤十四：依次控制第三驱动油缸26和第一驱动油缸14动作，使支撑臂11和钻机3处于放倒状态；

步骤十五：装回链条20；

步骤十六：控制升降驱动电机18转动，回收链条20，进而将基台板1抬离刮板输送机6；

步骤十七：控制导轮驱动电机25转动，使导轮组24从横梁轨道23前端移动到横梁轨道23末端，进而使链条20悬吊下的基台板1远离刮板输送机6。

实施例中的方案并非用以限制本实用新型的专利保护范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。