采煤工作面端头悬顶处理装置的制作方法

1.本发明涉及采煤工作面的悬顶处理技术领域，具体为采煤工作面端头悬顶处理装置。


背景技术：

2.综采工作面两端头阶段性大面积悬顶，极易造成上下隅角瓦斯聚集，直接影响正常回采和安全生产。在采煤工作面端头悬顶进行处理时一般采用高压注水的方式进行压裂处理，一般在操作时通过钻孔向坚硬的顶板煤层注入高压水，使得坚硬完整的顶板岩层产生裂隙或离层，从而使采煤工作面端头悬顶煤层强度自行垮落。
3.常规的悬顶处理装置通过注入高压水的方式可以对岩体进行软化，从而实现对悬顶煤矿岩层进行压裂处理，但是悬顶处理装置在使用时，需要设备将悬顶煤矿岩层进行钻孔，并且将注水管插入钻孔内进行悬顶煤矿岩层的软化压裂，但是在操作时，悬顶处理装置的钻孔设备和高压水压裂设备只能分开操作，并且需要大量工作人员进行操作，使得悬顶处理装置无法进行钻孔和压裂注水的转换操作，因此我们提出了采煤工作面端头悬顶处理装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供采煤工作面端头悬顶处理装置，以解决上述背景技术提出的常规的悬顶处理装置通过注入高压水的方式可以对岩体进行软化，从而实现对悬顶煤矿岩层进行压裂处理，但是悬顶处理装置在使用时，需要设备将悬顶煤矿岩层进行钻孔，并且将注水管插入钻孔内进行悬顶煤矿岩层的软化压裂，但是在操作时，悬顶处理装置的钻孔设备和高压水压裂设备只能分开操作，并且需要大量工作人员进行操作，使得悬顶处理装置无法进行钻孔和压裂注水的转换操作的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：采煤工作面端头悬顶处理装置，包括机座、工作平台和注水管，所述机座的外侧安装有履带轮，所述机座的顶部设置有工作平台，所述工作平台包括有驱动电机、旋转座、蜗轮、蜗杆、转向电机和支架，所述驱动电机安装在工作平台中部的一侧，所述支架呈“v”字型结构，且支架的一端固定有导向座；
6.所述导向座的内部还设置有注水管，所述工作平台的中部和支架的两端同时连接有链轮，三个所述链轮的外侧连接有传动链条，所述支架远离导向座的一端通过固定轴连接有安装块，所述安装块的一侧设置有钻孔机构，所述工作平台的上方边缘安装有高压泵，所述机座和工作平台之间安装有第三液压杆。
7.优选的，所述工作平台的内部通过传动轴与旋转座贯穿连接，所述旋转座的一侧固定有蜗轮。
8.优选的，所述蜗轮的下方连接有通过轴承座与工作平台安装的蜗杆，所述蜗杆的一端与转向电机的输出端对接，所述支架的外侧固定有支架。
9.优选的，所述注水管包括有旋转套、固定套、套板、滑轨、第一液压杆、连接架、限位
座、顶套和密封囊。
10.优选的，所述导向座的中部活动连接有旋转套，所述旋转套和注水管的外侧相固定，所述注水管靠近旋转套的一侧设置有固定套，所述固定套的外侧旋转连接有套板。
11.优选的，所述套板的一侧固定有滑轨，所述固定套上安装有第一液压杆，所述第一液压杆的输出端与滑轨滑动连接。
12.优选的，所述套板远离滑轨的一侧通过转轴对接有连接架，所述连接架的顶端与限位座的下方滑动连接。
13.优选的，所述限位座的顶部固定有顶套，且顶套的上方对接有密封囊，所述密封囊与注水管相套接，且注水管通过挡块与密封囊的顶端进行对接。
14.优选的，所述钻孔机构还包括有导轨、钻机和第二液压杆，所述安装块和导轨的一侧焊接固定。
15.优选的，所述导轨的内部通过滑块与钻机进行固定，且钻机的输出端连接有钻杆，所述导轨的底端安装有第二液压杆，且第二液压杆的输出端与钻机一侧的滑块对接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该采煤工作面端头悬顶处理装置，通过转向电机带动蜗杆和蜗轮减速转动，从而使得旋转座上的“v”字型支架正转或反转，使得注水管和钻孔机构进行工作调换，通过传动链条带动链轮正反向旋转，可根据悬顶煤层的形状进行不同角度的钻孔处理，并且方便悬顶煤层进行钻孔和压裂注水的转换操作，同时注水管配合密封囊对悬顶煤层进行高压水压裂处理，方便提高对悬顶煤矿岩层压裂的效率。
17.1、该采煤工作面端头悬顶处理装置，通过转向电机带动蜗杆进行正转或反转，使得蜗杆带动蜗轮减速转动，从而蜗轮带动旋转座上的“v”字型支架正转或反转，使得注水管和钻孔机构进行工作调换，驱动电机一端的传动轴穿过旋转座带动工作平台一侧的链轮正转，由于三个链轮通过传动链条进行连接，使得导向座一侧的链轮带动注水管绕着旋转套转动，从而使得注水管远离悬顶煤层，同时，传动链条带动安装块一侧的链轮正转，使得安装块带动钻孔机构靠近悬顶煤层，通过安装块一侧的钻孔机构垂直角度或倾斜角度的朝向悬顶煤层，反之，通过将驱动电机反转，使得传动链条带动三个链轮反转，从而使得钻孔机构远离悬顶煤层，并且注水管靠近悬顶煤层，通过传动链条带动链轮正向旋转，可以使得钻孔机构在工作时，将注水管收纳，避免悬顶煤层撞击到注水管，同时根据悬顶煤层的形状进行不同角度的钻孔处理，通过传动链条带动链轮反向旋转，可以使得注水管在工作时，将钻孔机构收纳，避免悬顶煤层撞击到钻孔机构，同时，传动链条带动链轮正反转，可以方便悬顶煤层进行钻孔和压裂注水的转换操作；
18.2、该采煤工作面端头悬顶处理装置，通过第三液压杆带动工作平台上移，使得注水管顶部开口端插入到悬顶煤层的钻孔内部，第一液压杆的输出端推动套板一侧的滑轨，使得套板的另一侧翘起，从而使得“l”字型的连接架旋转，旋转的连接架推动限位座上移，并且连接架的上端沿着限位座的一侧滑动，从而限位座推动顶套对密封囊进行挤压，使得密封囊发生变形，从而可以密封堵住钻孔，高压泵通过输水管和高压软管将地面蓄水池内的水高压导入到注水管中，使得注水管配合密封囊对悬顶煤层进行高压水压裂处理；
19.3、该采煤工作面端头悬顶处理装置，通过第三液压杆带动工作平台上移，使得钻机可以进行位置上升，并且通过启动第二液压杆运行，使得第二液压杆推动导轨内的滑块上移，使得钻机沿着导轨的一侧上移，从而钻机带动旋转的钻杆对采煤工作面端头悬顶进
行定位钻孔，方便该处理装置可以对采煤工作面端头悬顶进行两端上移钻孔，方便根据采煤工作面端头悬顶的高度进行钻孔处理。
附图说明
20.图1为本发明主视结构示意图；
21.图2为本发明注水管转动角度后的主视结构示意图；
22.图3为本发明后视截面结构示意图；
23.图4为本发明工作平台的左视截面结构示意图；
24.图5为本发明导向座的俯视结构示意图；
25.图6为本发明导向座的仰视结构示意图；
26.图7为本发明注水管的主视截面结构示意图；
27.图8为本发明钻孔机构的主视截面结构示意图。
28.图中：1、机座；2、履带轮；3、工作平台；31、驱动电机；32、旋转座；33、蜗轮；34、蜗杆；35、转向电机；36、支架；4、导向座；5、注水管；51、旋转套；52、固定套；53、套板；54、滑轨；55、第一液压杆；56、连接架；57、限位座；58、顶套；59、密封囊；6、链轮；7、传动链条；8、安装块；9、钻孔机构；91、导轨；92、钻机；93、第二液压杆；10、高压泵；11、第三液压杆。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：采煤工作面端头悬顶处理装置，包括机座1、工作平台3和注水管5，机座1的外侧安装有履带轮2，机座1的顶部设置有工作平台3，工作平台3包括有驱动电机31、旋转座32、蜗轮33、蜗杆34、转向电机35和支架36，驱动电机31安装在工作平台3中部的一侧，支架36呈“v”字型结构，且支架36的一端固定有导向座4，导向座4的内部还设置有注水管5，工作平台3的中部和支架36的两端同时连接有链轮6，三个链轮6的外侧连接有传动链条7，支架36远离导向座4的一端通过固定轴连接有安装块8，安装块8的一侧设置有钻孔机构9，工作平台3的上方边缘安装有高压泵10，机座1和工作平台3之间安装有第三液压杆11，第三液压杆11通过液压油管路与机座1内的液压油泵进行连接。
31.工作平台3的内部通过传动轴与旋转座32贯穿连接，旋转座32的一侧固定有蜗轮33；蜗轮33的下方连接有通过轴承座与工作平台3安装的蜗杆34，蜗杆34的一端与转向电机35的输出端对接，支架36的外侧固定有支架36，三个链轮6分别与旋转座32一端的传动轴、旋转套51的连接轴和支架36一端的固定轴进行固定，导向座4的一侧开设有圆弧形的预留孔。
32.具体实施时，机座1通过履带轮2在采煤工作面的通道内行走，并且通过转向电机35带动蜗杆34进行正转或反转，使得蜗杆34带动蜗轮33减速转动，从而蜗轮33带动旋转座32上的“v”字型支架36正转或反转，使得注水管5和钻孔机构9进行工作调换，当驱动电机31正转时，驱动电机31一端的传动轴穿过旋转座32带动工作平台3一侧的链轮6正转，由于三
个链轮6通过传动链条7进行连接，使得导向座4一侧的链轮6带动注水管5绕着旋转套51转动，从而使得注水管5远离悬顶煤层，同时，传动链条7带动安装块8一侧的链轮6正转，使得安装块8带动钻孔机构9靠近悬顶煤层，通过安装块8一侧的钻孔机构9垂直角度或倾斜角度的朝向悬顶煤层，反之，通过将驱动电机31反转，使得传动链条7带动三个链轮6反转，从而使得钻孔机构9远离悬顶煤层，并且注水管5靠近悬顶煤层，通过传动链条7带动链轮6正向旋转，可以使得钻孔机构9在工作时，将注水管5收纳，避免悬顶煤层撞击到注水管5，同时根据悬顶煤层的形状进行不同角度的钻孔处理，通过传动链条7带动链轮6反向旋转，可以使得注水管5在工作时，将钻孔机构9收纳，避免悬顶煤层撞击到钻孔机构9，同时，传动链条7带动链轮6正反转，可以方便悬顶煤层进行钻孔和压裂注水的转换操作。
33.注水管5包括有旋转套51、固定套52、套板53、滑轨54、第一液压杆55、连接架56、限位座57、顶套58和密封囊59；导向座4的中部活动连接有旋转套51，旋转套51和注水管5的外侧相固定，注水管5靠近旋转套51的一侧设置有固定套52，固定套52的外侧旋转连接有套板53；套板53的一侧固定有滑轨54，固定套52上安装有第一液压杆55，第一液压杆55的输出端与滑轨54滑动连接；套板53远离滑轨54的一侧通过转轴对接有连接架56，连接架56的顶端与限位座57的下方滑动连接；限位座57的顶部固定有顶套58，且顶套58的上方对接有密封囊59，密封囊59与注水管5相套接，且注水管5通过挡块与密封囊59的顶端进行对接，注水管5和高压泵10的输出端通过高压软管进行连接，高压泵10的输入端通过输水管与地面的蓄水池进行对接，连接架56为“l”字型，且连接架56和限位座57的一侧为滑动连接，顶套58和注水管5外壁的预留凹槽进行滑动连接，密封囊59采用橡胶材质，第一液压杆55通过液压油管路与机座1内的液压油泵进行连接。
34.具体实施时，当传动链条7配合链轮6带动注水管5沿着导向座4的圆弧形预留孔转动，使得注水管5旋转对应在悬顶煤层的钻孔，通过第三液压杆11带动工作平台3上移，使得注水管5顶部开口端插入到悬顶煤层的钻孔内部，并且油压泵将液压油通过液压油管路输送给第一液压杆55，使得第一液压杆55的输出端推动套板53一侧的滑轨54，使得套板53的另一侧翘起，从而使得“l”字型的连接架56旋转，旋转的连接架56推动限位座57上移，并且连接架56的上端沿着限位座57的一侧滑动，从而限位座57推动顶套58对密封囊59进行挤压，使得密封囊59发生变形，从而可以密封堵住钻孔，高压泵10通过输水管和高压软管将地面蓄水池内的水高压导入到注水管5中，使得注水管5配合密封囊59对悬顶煤层进行高压水压裂处理，当第一液压杆55拉动滑轨54时，使得套板53带动连接架56和限位座57下移，从而使得密封囊59复位，在第三液压杆11带动工作平台3下移时，可以将注水管5脱离悬顶煤层的钻孔，从而完成对采煤工作面端头悬顶的压裂处理。
35.钻孔机构9还包括有导轨91、钻机92和第二液压杆93，安装块8和导轨91的一侧焊接固定；导轨91的内部通过滑块与钻机92进行固定，且钻机92的输出端连接有钻杆，导轨91的底端安装有第二液压杆93，且第二液压杆93的输出端与钻机92一侧的滑块对接，第二液压杆93通过液压油管路与机座1内的液压油泵进行连接。
36.具体实施时，通过第三液压杆11带动工作平台3上移，使得钻机92可以进行位置上升，并且通过启动第二液压杆93运行，使得第二液压杆93推动导轨91内的滑块上移，使得钻机92沿着导轨91的一侧上移，从而钻机92带动旋转的钻杆对采煤工作面端头悬顶进行定位钻孔，方便该处理装置可以对采煤工作面端头悬顶进行两端上移钻孔，方便根据采煤工作
面端头悬顶的高度进行钻孔处理。
37.综上所述，机座1通过履带轮2在采煤工作面的通道内行走，并且通过转向电机35带动蜗杆34进行正转或反转，使得蜗杆34带动蜗轮33减速转动，从而蜗轮33带动旋转座32上的“v”字型支架36正转或反转，使得注水管5和钻孔机构9进行工作调换，通过传动链条7带动链轮6正反旋转，可以方便悬顶煤层进行钻孔和压裂注水的转换操作，通过启动第二液压杆93带动钻机92对采煤工作面端头悬顶进行定位钻孔，再将注水管5顶部开口端插入到悬顶煤层的钻孔内部，高压泵10通过输水管和高压软管将地面蓄水池内的水高压导入到注水管5中，使得注水管5配合密封囊59对悬顶煤层进行高压水压裂处理，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
38.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。