专利名称：梯式垂直开采装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于移动式开采作业设备，特别是对露天石山凿孔作业进行爆破开采的操作平台装置。
技术背景传统上对陡峭山体的石料开采的方式是用绳索栓住工人的身体，从山顶将人放下，在山石上凿孔，放入炸药，再将人拉起，引爆炸药而进行开采。这种开采方式的基础设施投资虽然很少，但工作效率特别低，工人的劳动强度很大且不安全，总的开采成本也较高。为了提高开采效率、降低成本，在大型的矿山采取了将道路修到山顶，从上往下地逐层大片爆破，再将矿石采运下山的高效率方法。与前面所提的方法相比，后一方法的操作较轻易，劳动强度、开采成本都可因此大大降低，但此法需要较长的开采准备周期，修筑道路花费资金相当大，每次凿孔的间隔时间仍较长，开采成本仍未降到理想值，一般的中小企业难于采用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种梯式垂直开采的装置，其结构简单，搬迁灵活方便，可减轻工人劳动强度，降低作业的危险，可缩短每次爆破间隙，能提高工作效率，降低开采成本。
解决本实用新型的技术问题所采用的方案是将固定基座装于山顶，在固定基座上连接定位钢缆，使定位钢缆与支承架的顶端连接，定位钢缆的另一端连接在山下的张紧机构上，在收紧定位钢缆的状态，支承架的底端被定位钢缆压紧定位在山顶，固定基座上还接有悬挂索链的一端，悬挂索链中部又绕在支承架上的导向轮上，另一端悬挂于工作台桁架上的升降机构上，凿岩用的空压机装于工作台桁架上。
操作时，先在山顶选定稳固的大块岩石，将固定基座牢固地固定在上面，再在山顶稍微向下的地方选定支承架的支承点，将定位钢缆连接于支承架的顶端，当定位钢缆的另一端在山下张紧时，支承架就被稳定地倾斜立在山顶，用来悬挂工作台桁架。将悬挂索链的一端连接在山顶的固定基座上，绕于支承架的导向轮上，悬垂的另一端用来连接装于工作台桁架的升降机构，当启动升降机构时，工作台桁架就可垂直逐渐提升到山体的工作面。多个工人可同时站在工作台桁架上，开启凿岩机在岩石上打孔，当装填好炸药时，将工作台桁架向上升到一定的高度，就可进行爆破开采。因工作台桁架在爆破区域的垂直上方，且距离爆破危险区有一定距离，山体较陡峭，爆破时的碎石受到上面岩石的限制，向上部分仅能以倾斜角飞出，故在爆破时工人站在工作台桁架上是很安全的。爆破完后，可马上开启工作台桁架的升降机构，在很短的时间内进行下一轮操作，从而大大提高工作效率，降低开采成本。工人站在平台上操作，变得动作较为轻松且容易，劳动强度及操作中的不安全因素可大大降低。在爆破过程中，附近的待爆破面受到震动会产生松动或裂纹，为下一轮的更大量的开采创造了良好的条件，同时坠落的石块受到强烈撞击，会破碎了一部分，可减少后续的破碎工作量。炸下的石块直接可由山下的道路运走，免去了向山顶修路的巨大开支。采用本装置进行作业是从下到上的，因此当开采到山顶时，再将工作台桁架放下，由工人站在上面，可以方便地操作，逐段将已松动的石块撬下，为今后的安全作业提供保障。
图1为本实用新型的整机正视结构示意图；图2为本实用新型的整机侧视结构示意图；图3为本实用新型的工作台桁架升降机构的结构示意图；图4为本实用新型的工作台桁架断绳安全机构示意图；图5为本实用新型工作吊篮及其断绳安全机构示意图；图6为本实用新型的支承架结构示意图；图7为本实用新型的工作台桁架背面示意图；图8为本实用新型活动踏板示意图；图9为本实用新型正视结构局部放大图。
图中各标号依次表示固定基座1、定位钢缆2、支承架3、悬挂索链4、导向轮5、工作台桁架6、升降机构7、空压机8、固定滑轮9、钢缆卡10、挂环11、卷扬机12、滑轮组13、定滑轮14、钩挂15、悬伸架16、定滑轮17、换向轮18、钢绳19、工作吊篮20、提升卷扬机21、调距索链22、调距卷扬机23、卷扬机24、25、咬合杆26、咬合齿27、安全索链28、钢绳29、工作杆30、触发杆31、弹簧32、配重块33、栅篮34、框架35、连接架36、导向轮37、增力滑轮组38、滑道39、活动踏板40。
具体实施方式
参见图1、2，在山顶选择适宜位置的岩石作为基础，将本装置的固定基座1浇灌结合成一体，在固定基座1安装固定滑轮9，将定位钢缆2绕过固定滑轮9转向，从而形成两段，下一段定位钢缆2绕过支承架3上的导向轮37(详见图6)，端部连接于山下的卷扬机24上，上一段定位钢缆2钢缆卡10(见图6)与支承架3的顶端固定连接，端部也连接于山下的卷扬机25上，两台卷扬机24、25都将定位钢缆2张紧时，支承架3受压，底端被压紧定位在山顶。当放松卷扬机25，而收紧卷扬机24时，可调整支承架3的倾斜度，以便于随时根据山体及作业的需要进行调整。固定基座1上连接着悬挂索链4的一端，悬挂索链4的中部绕过支承架3上的导向轮5，另一端悬挂住工作台桁架6上的升降机构7，凿岩用的空压机8装于工作台桁架6上，启动升降机构7就可垂直沿山体垂直升降工作台桁架6，便于工人站在上面灵活地用风镐作业。
参见图3，上述工作台桁架6的升降机构7采用的是与卷扬机12(见图1)相连接的滑轮组13，悬挂索链4上间隔装有挂环11，每根悬挂索链4在工作台桁架6上配置了两套交替工作的升降机构7，其定滑轮14上的挂钩15挂在挂环11中。若欲升高工作台桁架6时，启动一台卷扬机12，另一台停止工作，工作中的卷扬机12将钢绳29收卷，动滑轮与定滑轮14的距离缩短；定滑轮14上用钢绳连接有一配重块33，其重力大于定滑轮14及钢绳摩擦力之和，停止工作的卷扬机12配重块33的作用，当工作台桁架6上升时，缠于卷扬机12上的钢绳29打开，使定滑轮14上升，再将其挂钩15挂入上面的挂环11，重新启动卷扬机后，就可进行下一次交替的工作。为了进一步提高工作效率，使工作台桁架6到达某一作业面时保持位置的相对固定，同时又要保证随时可灵活地向工作台桁架6运送工人及施工材料，可在工作台桁架6上固定一悬伸架16，在其端部装有定滑轮17，在高度接近的定位钢缆2上固定连接换向轮6(详见图2、9)，将一根钢绳19绕过该定滑轮17和换向轮6，悬垂向下的钢绳19的一端连接绕在工作吊篮20上的安全机构上，再连接于悬伸架16，而钢绳19的另一端绕过悬伸架16上的所述定滑轮17，再连接固定于山下的提升卷扬机21。启动该卷扬机21，就可以快捷地将人员或物资不断输送或撤离工作台桁架6。在悬伸架16与定位钢缆2之间还连接有调距索链22，其一端固定于定位钢缆2，另一端固定在调距卷扬机23的卷筒，收卷调距索链22可使工作台桁架离开山体，放松时则可靠近山体，从而可随时根据山体的形状调节出适宜的施工距离。参见图4、5、9，在工作台桁架6和工作吊篮20上都装有结构相同的断绳安全机构。具体的构造为四连杆机构，四连杆中的两件咬合杆26的相对面上带咬合齿27，有一件咬合杆26固定于工作台桁架6，安全索链28穿过咬合齿17之间，卷扬机钢绳29紧压在四连杆中的工作杆30的延伸端，使活动的那件咬合杆26处于张开状态，四连杆中的触发杆31的延伸端连接有弹簧32，使活动的咬合杆26受到一个合拢的力，但合拢的力远远小于张开的力，当发生断绳时，工作杆30不受力，弹簧32驱动触发杆31，使咬合杆26合拢，在工作台桁架6或工作吊篮20的重力作用下，咬合杆26有向合拢方向转动的趋势，咬合的力量会越来越大，达到防止坠落的安全目的。本装置的工作台桁架6的安全索链28悬挂在固定基座1上，平时处于不受力状态；工作吊篮20的安全索链28钩在工作台桁架6的悬挂索链4上，平时也不受力。为了避免悬垂较长悬挂索链4和安全索链28在下方缠结或在爆破时受损，如图9所示，工作台桁架6和工作吊篮20底部都装有存放安全索链28和悬挂索链4的栅篮34。
见图6，每件支承架3的形状都为“人”字型，它由分离的框架35用螺栓连接而成，在支承架3的顶部连接有一根连接架36，连接架36上装有两个导向轮5和37，前面所述的定位钢缆2绕在靠上的导向轮37上，而和悬挂索链4则绕在位于下方的导向轮5上。安装时，先将框架35运到山顶选定的合适位置，加工出牢固的底座，用螺栓将支承架3组装到大约两米，启动山下的卷扬机24、25，将支承架3拉起，再在支承架3的一侧用起吊葫芦拉紧栓在其顶端的钢绳，使这一侧的脚压于地面，另一侧的脚则倾斜翘起，离开地面一段距离，这时可装上框架35，加长支承架3这侧的长度，又再以相反方向使支承架3倾斜，加长另一侧的长度，重复交替，就可将重量很重的支承架3基本架起，调整卷扬机24、25，支承架3的斜度到位，并被定位钢缆2牢固地压紧在地面。
参见图2，为了降低本装置的成本，采用功率较小的卷扬机，在本技术方案中采取了，在定位钢缆2的一端与卷扬机24之间加装了一套增力滑轮组38，这时即使用低成本的小卷扬机也能达到大卷扬机的功效。
见图7、8，为了使工人操作更方便、舒适，并为了更安全，在工作台桁架6的面向山体一侧装有带滑道39的活动踏板40。当山体不规整时，工作台桁架6可能离山体的开凿面有一段距离，这时可轻易地外拉活动踏板40，其滑道39可在工作台桁架6上的滑槽(未绘出)左右限制下，沿直线滑出，与山体间贴紧，不留下空隙。为了进一步改善工人的安全环境和工作环境，在工作台桁架6的顶上安装一层铁纱网(未画出)，就可防止山顶有时掉下的小石头；冬天在工作台桁架6的主梁及空压机8的外架周围装上蓬布，就可起到冬暖效果，夏天卸下蓬布，装上安全网，又起到安全及夏凉的效果。
权利要求1.一种梯式垂直开采装置，其特征是固定基座装于山顶，固定基座上连接着定位钢缆，定位钢缆的另一端连接山下的张紧机构上，定位钢缆与支承架的顶端连接，将支承架的底端压紧定位在山顶，固定基座上还接有悬挂索链的一端，悬挂索链中部置于支承架上的导向轮上，而另一端悬挂于工作台桁架上的升降机构上，凿岩空压机装于工作台桁架上。
2.按权利要求1所述的梯式垂直开采装置，其特征是固定基座通过装于其上的固定滑轮与定位钢缆连接，定位钢缆中部固定在支承架顶端安装的定位钢缆卡中，定位钢缆两端都分别连接于固定在山下的张紧机构上。
3.按权利要求1所述的梯式垂直开采装置，其特征是悬挂索链上间隔装有挂环，每根悬挂索链在工作台桁架上配置两套交替工作的升降机构，该升降机构采用与卷扬机连接的滑轮组，且其定滑轮上的挂钩挂在所述的挂环上。
4.按权利要求1、2所述的梯式垂直开采装置，其特征是在工作台桁架上有一悬伸架，上面装有定滑轮，在定位钢缆上装有换向轮，在该定滑轮和换向轮上缠绕着钢绳，钢绳一端连接固定于山下的提升卷扬机，另一端经过所述定滑轮后，又通过工作吊篮的安全机构，再连接到悬伸架上，另外在悬伸架与定位钢缆间还连接有调距索链，定位钢缆两端所连接的张紧机构采用卷扬机。
5.按权利要求1、4所述的梯式垂直开采装置，其特征是在工作台桁架和工作吊篮上都装有断绳安全机构，其构造为四连杆机构，四连杆中的两件咬合杆的相对面上带咬合齿，安全索链穿过咬合齿间，卷扬机钢绳紧压在四连杆的工作杆延伸端，触发杆延伸端连接有弹簧，工作台桁架的安全索链悬挂在固定基座上，工作吊篮的安全索链钩在工作台桁架的悬挂索链上。
6.按权利要求3所述的梯式垂直开采装置，其特征是升降机构的定滑轮上都用钢绳连接有一配重块，其重力大于定滑轮及钢绳摩擦力之和。
7.按权利要求5所述的梯式垂直开采装置，其特征是在工作台桁架和工作吊篮底部都装有存放安全索链和悬挂索链的栅篮。
8.按权利要求1所述的梯式垂直开采装置，其特征是支承架的形状为“人”字型，且由分离的框架用螺栓连接而成，支承架上有一根连接架，连接架上装有两个导向轮，定位钢缆和悬挂索链分别绕在该两导向轮上。
9.按权利要求2所述的梯式垂直开采装置，其特征是调节支承架位置的定位钢缆一端与卷扬机之间加装了一套增力滑轮组。
10.按权利要求1所述的梯式垂直开采装置，其特征是工作台桁架的面向山体一侧装有带滑道的活动踏板。
专利摘要本实用新型属于移动式开采作业设备，特别是对露天的石山进行梯式垂直开采的装置。本装置的固定基座装于山顶，固定基座上连接着定位钢缆，定位钢缆的另一端连接山下的张紧机构上，定位钢缆与支承架的顶端连接，将支承架的底端压紧定位在山顶，固定基座上还接有悬挂索链的一端，悬挂索链中部置于支承架上的导向轮上，而另一端悬挂于工作台桁架上的升降机构上，凿岩空压机装于工作台桁架上。本实用新型结构简单，搬迁灵活方便，可减轻工人劳动强度，提高工作效率，降低开采成本。
文档编号E21C47/10GK2563309SQ0222304
公开日2003年7月30日 申请日期2002年6月19日 优先权日2002年6月19日
发明者保文明 申请人:保文明