一种矿用排污控尘钻孔装置的制作方法

本发明属于钻孔机械技术领域，特别是涉及一种矿用排污控尘钻孔装置。

背景技术：

目前，在矿井工程中，钻孔作业几乎是必不可少的环节，特别是井巷中的炸药装填孔及锚杆安装孔的钻孔作业，且钻孔数量非常之多。

采用传统钻机进行打孔作业时，不可避免的会产生大量的粉尘，同时也会产生许多碎落渣块，以往为了控制粉尘量，都在采用注水钻孔方式，但是，注水钻孔方式的控尘效果并不理想，钻孔过程中产生的碎落渣块会与水混合形成泥石砂浆，这些泥石砂浆大多直接流落到作业现场，这会严重污染作业现场的环境。再有，由于控尘效果不佳，悬浮在空气中的粉尘还会严重威胁作业人员的身体健康。因此，亟需找到一种解决方案，其能够在钻孔作业中有效控制粉尘散逸并实现粉尘收集，同时可有效收集钻孔作业中产生的碎落渣块，并在钻孔作业暂停时，将收集到的粉尘和碎落渣块进行统一清理，保证作业人员的身体健康以及作业现场的环境。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种矿用排污控尘钻孔装置，其在钻孔作业中能够有效控制粉尘散逸并实现粉尘收集，同时可有效收集钻孔作业中产生的碎落渣块，并在钻孔作业暂停时，将收集到的粉尘和碎落渣块进行统一清理，保证作业人员的身体健康以及作业现场的环境。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种矿用排污控尘钻孔装置，包括钻孔单元、移动单元、控尘单元及排污单元；所述钻孔单元包括钻机及钻杆；所述移动单元包括行走机构及升降台；所述控尘单元包括密封罩、吸尘管及滤尘机构；所述排污单元包括水渣导流罩及滤渣机构；

所述升降台固定设置在行走机构上，在升降台上端面水平固装有导轨，在导轨上安装有滑块，在滑块上固定安装有滑台板，所述钻机固定设置在滑台板上，所述钻杆安装在钻机上；在所述升降台上端面设置有固定支架，在固定支架与升降台上端面之间水平设置有伸缩驱动缸，伸缩驱动缸与导轨相平行，伸缩驱动缸缸杆端部固定连接在滑台板上，伸缩驱动缸缸筒固定连接在固定支架上；所述滤尘机构固定设置在固定支架顶部，滤尘机构的出风口与大气相通，滤尘机构的进风口通过吸尘管与密封罩相连通；所述密封罩套装于钻杆上，密封罩通过水渣导流罩与滤渣机构相连通；所述水渣导流罩与升降台固定连接，所述滤渣机构通过水渣导流罩固定连接在升降台上。

在所述密封罩上设置有吸尘口、排渣口、钻孔密封口及钻杆密封口，所述吸尘口位于密封罩顶端，吸尘口与吸尘管相连通；所述排渣口位于密封罩底端，排渣口与水渣导流罩相连通；所述钻孔密封口位于密封罩前端，在钻孔密封口外端面安装有橡胶密封圈；所述钻杆密封口位于密封罩后端，在钻杆密封口内端面安装有柔性密封挡尘环，柔性密封挡尘环套装于钻杆上。

在所述密封罩的钻孔密封口内端面上安装有水雾喷头。

所述滤尘机构包括滤尘箱、滤袋及滤袋振打器，所述滤袋数量若干，若干滤袋竖直设置在滤尘箱内；所述滤尘箱顶部设置为排气口，在滤尘箱排气口处安装有排风扇，滤尘箱侧部设置为进风口，滤尘箱进风口与吸尘管相连通；所述滤尘箱进风口通过滤袋与滤尘箱排气口相通；所述滤袋振打器安装在滤尘箱箱体上，滤袋振打器与滤袋相配合。

在所述滤尘箱底部设置有粉尘收集盒，与粉尘收集盒相对应的滤尘箱箱体上设置有清灰门。

所述滤渣机构包括外筒体及内筒体，所述内筒体位于外筒体内部，内筒体上端设置为水渣入口；所述水渣导流罩固定安装在外筒体上端筒口，且水渣导流罩下端为水渣出口，水渣导流罩的水渣出口通过内筒体上端的水渣入口伸入到内筒体内部；所述内筒体底部通过支撑转轴及推力轴承安装在外筒体的内侧筒底；在所述内筒体侧向筒壁上开设有若干透水孔；在所述内筒体顶部的筒体外侧固定套装有齿圈，在齿圈对应的外筒体侧向筒壁上设有一处开口，在外筒体侧向筒壁外部固定安装有驱动电机，在驱动电机的电机轴上固定套装有驱动齿轮，驱动齿轮与齿圈通过外筒体侧向筒壁上的开口相啮合；在所述外筒体的筒底设置有排水管；在所述内筒体及外筒体上设置有卸渣门。

在所述外筒体的内侧筒底上设置有环形轨道，环形轨道正上方的内筒体底部安装有若干滚轮，滚轮与环形轨道滚动接触配合。

所述行走机构采用轮式行走机构或履带式行走机构。

所述升降台配装有定位伸缩支架，通过定位伸缩支架对钻孔装置进行固定。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，提供了一种全新设计的钻孔设备，其在钻孔作业中能够有效控制粉尘散逸并实现粉尘收集，同时可有效收集钻孔作业中产生的碎落渣块，并在钻孔作业暂停时，将收集到的粉尘和碎落渣块进行统一清理，保证作业人员的身体健康以及作业现场的环境。

附图说明

图1为本发明的一种矿用排污控尘钻孔装置结构示意图；

图2为本发明的密封罩结构示意图；

图3为本发明的滤尘机构结构示意图；

图4为本发明的滤渣机构结构示意图；

图中，1—钻机，2—钻杆，3—行走机构，4—升降台，5—密封罩，6—吸尘管，7—滤尘机构，8—水渣导流罩，9—滤渣机构，10—导轨，11—滑块，12—滑台板，13—伸缩驱动缸，14—吸尘口，15—排渣口，16—钻孔密封口，17—钻杆密封口，18—橡胶密封圈，19—柔性密封挡尘环，20—固定支架，21—水雾喷头，22—滤尘箱，23—滤袋，24—滤袋振打器，25—排风扇，26—粉尘收集盒，27—外筒体，28—内筒体，29—支撑转轴，30—透水孔，31—齿圈，32—开口，33—驱动电机，34—驱动齿轮，35—排水管，36—环形轨道，37—滚轮，38—定位伸缩支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、2、3、4所示，一种矿用排污控尘钻孔装置，包括钻孔单元、移动单元、控尘单元及排污单元；所述钻孔单元包括钻机1及钻杆2；所述移动单元包括行走机构3及升降台4；所述控尘单元包括密封罩5、吸尘管6及滤尘机构7；所述排污单元包括水渣导流罩8及滤渣机构9；

所述升降台4固定设置在行走机构3上，在升降台4上端面水平固装有导轨10，在导轨10上安装有滑块11，在滑块11上固定安装有滑台板12，所述钻机1固定设置在滑台板12上，所述钻杆2安装在钻机1上；在所述升降台4上端面设置有固定支架20，在固定支架20与升降台4上端面之间水平设置有伸缩驱动缸13，伸缩驱动缸13与导轨10相平行，伸缩驱动缸13缸杆端部固定连接在滑台板12上，伸缩驱动缸13缸筒固定连接在固定支架20上；所述滤尘机构7固定设置在固定支架20顶部，滤尘机构7的出风口与大气相通，滤尘机构7的进风口通过吸尘管6与密封罩5相连通；所述密封罩5套装于钻杆2上，密封罩5通过水渣导流罩8与滤渣机构9相连通；所述水渣导流罩8与升降台4固定连接，所述滤渣机构9通过水渣导流罩8固定连接在升降台4上。

在所述密封罩5上设置有吸尘口14、排渣口15、钻孔密封口16及钻杆密封口17，所述吸尘口14位于密封罩5顶端，吸尘口14与吸尘管6相连通；所述排渣口15位于密封罩5底端，排渣口15与水渣导流罩8相连通；所述钻孔密封口16位于密封罩5前端，在钻孔密封口16外端面安装有橡胶密封圈18；所述钻杆密封口17位于密封罩5后端，在钻杆密封口17内端面安装有柔性密封挡尘环19，柔性密封挡尘环19套装于钻杆2上。

在所述密封罩5的钻孔密封口16内端面上安装有水雾喷头21。

所述滤尘机构7包括滤尘箱22、滤袋23及滤袋振打器24，所述滤袋23数量若干，若干滤袋23竖直设置在滤尘箱22内；所述滤尘箱22顶部设置为排气口，在滤尘箱22排气口处安装有排风扇25，滤尘箱22侧部设置为进风口，滤尘箱22进风口与吸尘管6相连通；所述滤尘箱22进风口通过滤袋23与滤尘箱22排气口相通；所述滤袋振打器24安装在滤尘箱22箱体上，滤袋振打器24与滤袋23相配合。

在所述滤尘箱22底部设置有粉尘收集盒26，与粉尘收集盒26相对应的滤尘箱22箱体上设置有清灰门。

所述滤渣机构9包括外筒体27及内筒体28，所述内筒体28位于外筒体27内部，内筒体28上端设置为水渣入口；所述水渣导流罩8固定安装在外筒体27上端筒口，且水渣导流罩8下端为水渣出口，水渣导流罩8的水渣出口通过内筒体28上端的水渣入口伸入到内筒体28内部；所述内筒体28底部通过支撑转轴29及推力轴承安装在外筒体27的内侧筒底；在所述内筒体28侧向筒壁上开设有若干透水孔30；在所述内筒体28顶部的筒体外侧固定套装有齿圈31，在齿圈31对应的外筒体27侧向筒壁上设有一处开口32，在外筒体27侧向筒壁外部固定安装有驱动电机33，在驱动电机33的电机轴上固定套装有驱动齿轮34，驱动齿轮34与齿圈31通过外筒体27侧向筒壁上的开口32相啮合；在所述外筒体27的筒底设置有排水管35；在所述内筒体28及外筒体27上设置有卸渣门。

在所述外筒体27的内侧筒底上设置有环形轨道36，环形轨道36正上方的内筒体28底部安装有若干滚轮37，滚轮37与环形轨道36滚动接触配合。

所述行走机构3采用轮式行走机构或履带式行走机构。

所述升降台4配装有定位伸缩支架38，通过定位伸缩支架38对钻孔装置进行固定。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

首先确定好钻孔位置，然后启动行走机构3，通过行走机构3使钻孔装置移动到钻孔位置处，再根据钻孔的设定高度，调整升降台4的高度，使钻杆2到达钻孔的设定高度处，最后控制行走机构3缓慢前行，直到密封罩5前端的钻孔密封口16处的橡胶密封圈18紧密贴合在岩壁上，此时放下定位伸缩支架38，使定位伸缩支架38稳固的支撑在地面与升降台4之间，保证钻孔装置稳定的固定于地面上。

开始进行钻孔作业。首先启动钻机1，带动钻杆2高速转动，然后控制伸缩驱动缸13执行伸出动作，进而控制钻机1沿着导轨10向前移动，直到钻杆2头部逐渐靠近并最终接触岩壁，随着伸缩驱动缸13缸杆的继续伸出，钻杆2开始进行钻孔，此时开启密封罩5上的水雾喷头21，通过水雾喷头21喷射水雾进行降尘，同时启动滤尘机构7内的排风扇25，使滤尘箱22及吸尘管6内产生负压。

随着钻杆2的不断钻进，粉尘产生量越来越大，水雾降尘已经无法满足需要，此时多余的粉尘会被吸入吸尘管6内，并最终被吸入滤尘箱22中，在经过滤袋23的过滤后，无尘的空气通过排风扇25被排放回作业环境中。

在钻杆2不断钻进过程中，还会产生大量的碎落渣块，这些碎落渣块与水雾喷头21喷射出的降尘水雾混合形成泥石砂浆，而泥石砂浆会通过水渣导流罩8不断的流入内筒体28中，泥石砂浆中的固体渣块会留存在内筒体28中，泥石砂浆中的水体会通过内筒体28侧向筒壁上的透水孔30流出至外筒体27内，再通过外筒体27筒底的排水管35流入指定的排水沟中。

为了提高泥石砂浆中水体的分离速度，此时可以启动驱动电机33，通过驱动齿轮34带动齿圈31及内筒体28绕支撑转轴29旋转，通过内筒体28的旋转使泥石砂浆产生离心力，在离心力作用下，泥石砂浆中的水体被快速甩出透水孔30，从而实现了快速排水。

在钻孔作业结束后，需要对滤尘箱22进行清灰作业，同时对内筒体28进行清渣作业。进行清灰作业时，首先利用滤袋振打器24将滤袋23表面的粉尘振落到下方的粉尘收集盒26中，然后打开滤尘箱22上的清灰门，将粉尘收集盒26取出，完成清灰作业。进行清渣作业作业时，依次打开外筒体27及内筒体28上设置有卸渣门，通过人工方式将内筒体28中的固体渣块清理掉，完成清渣作业。

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