一种巷道钻孔机构及巷道支护

专利2026-03-09  17


本发明属于岩石的钻进设备,涉及巷道打孔,特别涉及一种巷道钻孔机构及巷道支护。


背景技术:

1、我国煤矿主要是地下开采,需要开掘巷道采掘煤炭,巷道是在地表与矿体之间钻凿出的各种通路,用来运矿、通风、排水、行人以及为冶金设备采出矿石新开凿的各种必要准备工程等。

2、以往,矿山巷道所用的底板钻机多为旋转麻花钻头式钻机,这种钻机应用较为普遍,尤其在顶板打钻孔确实能收到一定的效果,借助于一定的装置,两帮钻孔也可以应用。

3、申请号为201410520761.x的中国专利公开了一种用于巷道底板的快速注浆功能钻孔设备,包括机头、机座和钻杆部件,所述的机头安装在机座上;所述的机头包括压缩泵、钻杆浆液管及钻机头,所述的压缩泵输出端与钻杆浆液管的内孔连通;所述的钻杆浆液管穿过钻机头;所述的钻杆部件包括注浆杆和钻杆,钻杆的尾端与钻杆接头连接,注浆杆尾端与注浆杆接头连接。

4、但是,巷道支护的结构是整体式,先安装支护时,支护的外壁与巷道的间隙较小,由于现有的钻机体积较大,无法在小空间展开钻孔作业;如果使用大型设备先钻孔,后安装支护的话,打孔位置与支护位置偏离,容易出现安装不对位的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种巷道钻孔机构及巷道支护,解决上述背景技术中提出的现有的钻机体积较大,无法在小空间展开钻孔作业的问题。

2、本发明采用的技术方案如下:一种巷道钻孔机构,包括机壳,机壳上设有第一端盖,第一端盖上转动连接有第一锥齿轮,第一锥齿轮通过第一电机驱动;第一锥齿轮的底面具有容置空腔;机壳的侧壁转动连接有第二锥齿轮,第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合,第二锥齿轮的中心开设有圆孔;圆孔的侧壁开设有滑槽;圆孔上转动连接有夹套,夹套的右端具有安装孔;安装孔上设有麻花钻;夹套的侧壁设有滑块,滑块与滑槽滑动适配;夹套的左端设有半球头;夹套的侧壁套有第一弹簧,第一弹簧以弹性连接的方式位于半球头与第二锥齿轮之间,第一弹簧使得常规状态的麻花钻收缩在圆孔内;机壳的下端口设有第二端盖,第二端盖上转动连接有螺柱,螺柱通过第二电机驱动;螺柱上螺纹连接有顶升柱,顶升柱的侧壁开设有斜坡面,斜坡面上开设有弧形槽,弧形槽与半球头适配;顶升柱的侧壁设有导向块,导向块上滑动连接有导轨,导轨与第二端盖相连。

3、进一步,一种应用所述巷道钻孔机构的巷道支护,包括拱形框架,若干拱形框架等间距布置在巷道内,相邻的拱形框架通过连接组件串联在一起;拱形框架包括鱼腹梁,鱼腹梁由第一水平段、u型段、第二水平段组成,第一水平段、u型段、第二水平段从左到右依次布置;u型段的水平段向下突出;第一水平段的顶面通过高强螺栓固定有第一立柱;第二水平段的顶面通过高强螺栓固定有第二立柱;第一立柱和第二立柱包括第一底板,第一底板与鱼腹梁相连,第一底板的顶面连接有竖梁,竖梁的顶面连接有第二底板;第二底板通过高强螺栓连接有顶梁,顶梁包括拱形梁,拱形梁的两端连接有第三底板,第三底板与第二底板相连;拱形梁的腹板上连接有载板;连接组件包括第一连接件和第二连接件,第一连接件与第二连接件通过高强螺栓相连;第一连接件包括直角座,直角座与载板通过高强螺栓连接,直角座上连接有弧形管,弧形管倾斜布置,弧形管的自由端连接有衔接座,衔接座上用于安装高强螺栓;所述竖梁的外侧翼板通过高强螺栓连接有竖板,竖板上连接有等间距布置的顶撑组件,顶撑组件上用于安装钻孔机构的滑座。

4、相邻的竖梁侧壁通过高强螺栓连接有纵梁。

5、竖梁和鱼腹梁的夹角处连接有肋板。

6、所述鱼腹梁的第一水平段和第二水平段连接有抗剪键,抗剪键的截面形状为工字型,抗剪键置入巷道底部。

7、所述竖梁的内侧翼板通过高强螺栓连接有斜梁,斜梁的数量为2个,2个斜梁十字交叉布置,斜梁的自由端与相邻的竖梁相连。

8、所述斜梁的外侧壁通过高强螺栓连接有垫块,若干垫块等间距布置,垫块上连接有所述顶撑组件,顶撑组件能调节位置并顶住凹凸不平的巷道掘进面。

9、所述竖梁上设有耳座,耳座的数量为2个,2个耳座上下对称布置,耳座上铰接有连杆;连杆的自由端铰接有移动台,移动台上滑动连接有导杆,导杆的数量为2个,2个导杆对称布置,导杆上设有侧板,侧板与纵梁相连,移动台上设有螺纹座,螺纹座上拧有双向丝杠,双向丝杠上设有手轮。

10、所述定位柱的侧壁开设有通槽,通槽由自上而下布置的第一矩形段、第二矩形段、第三矩形段组成,形成中字型结构;通槽内滑动连接有t型座,t型座的数量为2个,当t型座的水平段与第二矩形段接触时,t型座的竖直段伸出通槽顶住钻孔;定位柱的自由端设有锥形头;锥形头的中心开设有滑孔;滑孔内滑动连接有顶杆;顶杆的侧壁设有挤压块,挤压块由锥形段和圆柱段组成,形成子弹头状结构,锥形段背离锥形头;所述t型座的相对面开设有导向槽,导向槽与挤压块适配;定位柱的中心开设有弹簧孔,弹簧孔内设有第三弹簧,第三弹簧的自由端与顶杆连接;通槽的第二矩形段开设有相对的弹簧槽,弹簧槽内设有第四弹簧,第四弹簧与t型座的水平段连接。

11、本发明的有益效果在于:先在巷道内安装支护,然后将本申请安装在支护的外壁,由于本申请的麻花钻可伸缩,即可在小空间展开钻孔作业,打孔位置与支护位置一一对应。



技术特征:

1.一种巷道钻孔机构,包括机壳(1),其特征在于:机壳(1)上设有第一端盖(2),第一端盖(2)上转动连接有第一锥齿轮(3),第一锥齿轮(3)通过第一电机(4)驱动;机壳(1)的侧壁转动连接有第二锥齿轮(6),第二锥齿轮(6)与第一锥齿轮(3)相啮合,第二锥齿轮(6)的中心开设有圆孔(7);圆孔(7)的侧壁开设有滑槽(8);圆孔(7)上转动连接有夹套(9),夹套(9)的右端具有安装孔(10);安装孔(10)上设有麻花钻(12);夹套(9)的侧壁设有滑块(13),滑块(13)与滑槽(8)滑动适配;夹套(9)的左端设有半球头(14);夹套(9)的侧壁套有第一弹簧(15),第一弹簧(15)以弹性连接的方式位于半球头(14)与第二锥齿轮(6)之间;机壳(1)的下端口设有第二端盖(16),第二端盖(16)上转动连接有螺柱(17),螺柱(17)通过第二电机(18)驱动;螺柱(17)上螺纹连接有顶升柱(19),顶升柱(19)的侧壁开设有斜坡面(20),斜坡面(20)上开设有弧形槽(21),弧形槽(21)与半球头(14)适配;顶升柱(19)的侧壁设有导向块(22),导向块(22)上滑动连接有导轨(23),导轨(23)与第二端盖(16)相连。

2.根据权利要求1所述的一种巷道钻孔机构,其特征在于:机壳(1)的侧壁设有滑座(24),滑座(24)的形状为t型,滑座(24)上开设有插槽(25)。

3.一种应用权利要求1~2任一项所述巷道钻孔机构的巷道支护,包括拱形框架(26),其特征在于:若干拱形框架(26)等间距布置在巷道内,相邻的拱形框架(26)通过连接组件(27)串联在一起;拱形框架(26)包括鱼腹梁(28),鱼腹梁(28)由第一水平段(29)、u型段(30)、第二水平段(31)组成,第一水平段(29)、u型段(30)、第二水平段(31)从左到右依次布置;u型段(30)的水平段向下突出;第一水平段(29)的顶面通过高强螺栓固定有第一立柱(32);第二水平段(31)的顶面通过高强螺栓固定有第二立柱(33);第一立柱(32)和第二立柱(33)包括第一底板(34),第一底板(34)与鱼腹梁(28)相连,第一底板(34)的顶面连接有竖梁(35),竖梁(35)的顶面连接有第二底板(36);第二底板(36)通过高强螺栓连接有顶梁(37),顶梁(37)包括拱形梁(38),拱形梁(38)的两端连接有第三底板(39),第三底板(39)与第二底板(36)相连;拱形梁(38)的腹板上连接有载板(40);连接组件(27)包括第一连接件(41)和第二连接件(42),第一连接件(41)与第二连接件(42)通过高强螺栓相连;第一连接件(41)包括直角座(43),直角座(43)与载板(40)通过高强螺栓连接,直角座(43)上连接有弧形管(44),弧形管(44)倾斜布置,弧形管(44)的自由端连接有衔接座(45),衔接座(45)上用于安装高强螺栓;所述竖梁(35)的外侧翼板通过高强螺栓连接有竖板(56),竖板(56)上连接有等间距布置的顶撑组件(57),顶撑组件(57)上用于安装钻孔机构的滑座(24)。

4.根据权利要求3所述的巷道支护,其特征在于:相对的衔接座(45)通过第一定位螺栓(46)连接有第一铰接座(47),两个第一铰接座(47)通过第一铰接螺栓(48)连接,使得两个第一铰接座(47)能在垂直方向转动一定角度。

5.根据权利要求3所述的巷道支护,其特征在于:相对的衔接座(45)通过第二定位螺栓(49)连接有第二铰接座(50),两个第二铰接座(50)通过第二铰接螺栓(51)连接,使得两个第二铰接座(50)能在水平方向转动一定角度。

6.根据权利要求3所述的巷道支护,其特征在于:顶撑组件(57)包括设在竖板(56)上的弹簧座(58),弹簧座(58)的数量为2个,2个弹簧座(58)上下对称布置;弹簧座(58)上设有第二弹簧(59),第二弹簧(59)的自由端连接有顶块(60),顶块(60)的侧壁开设有斜槽面(61),斜槽面(61)的数量为2个,2个斜槽面(61)对称布置,且斜槽面(61)与竖板(56)相对;斜槽面(61)上滑动连接有楔形块(62),楔形块(62)的一侧面与竖板(56)相抵,2个楔形块(62)上开设有通孔(63),通孔(63)上穿有调节螺栓(64)。

7.根据权利要求3所述的巷道支护,其特征在于:所述拱形梁(38)的外侧翼板通过高强螺栓连接有弧形板(65),弧形板(65)上连接有等角度布置的所述顶撑组件(57),顶撑组件(57)能调节位置并顶住凹凸不平的巷道掘进面。

8.根据权利要求6所述的巷道支护,其特征在于:顶块(60)上开设有t型槽(67),t型槽(67)与所述滑座(24)滑动适配,顶块(60)上开设有销孔(68),销孔(68)上插接有插销(69),插销(69)用于插入插槽(25),插槽(25)用于将滑座(24)与顶块(60)固定。

9.根据权利要求8所述的巷道支护,其特征在于:所述t型槽(67)上开设有盲孔(70),盲孔(70)与麻花钻(12)同心,盲孔(70)上插接有定位柱(71),定位柱(71)伸出t型槽(67)外部,定位柱(71)的直径小于麻花钻(12)的直径。

10.根据权利要求3所述的巷道支护,其特征在于:竖梁(35)上设有轴座(88),轴座(88)上转动连接有转杆(89),转杆(89)的两端面开设有螺纹孔(90),螺纹孔(90)上拧有螺杆(91),螺杆(91)的自由端连接有支座(92),相对的支座(92)上设有弧形钢板(93),弧形钢板(93)用于挤压巷道掘进面。


技术总结
本发明涉及巷道打孔技术领域,公开了一种巷道钻孔机构及巷道支护,包括机壳,机壳上设有第一端盖,第一端盖上转动连接有第一锥齿轮,第一锥齿轮通过第一电机驱动;机壳的侧壁转动连接有第二锥齿轮,第二锥齿轮与第一锥齿轮相啮合,第二锥齿轮的中心开设有圆孔;圆孔的侧壁开设有滑槽;圆孔上转动连接有夹套,夹套上设有麻花钻;夹套的侧壁设有滑块,滑块与滑槽滑动适配;夹套的左端设有半球头;机壳的下端口设有第二端盖,第二端盖上转动连接有螺柱,螺柱通过第二电机驱动;螺柱上螺纹连接有顶升柱;先在巷道内安装支护,然后将本申请安装在支护的外壁,由于本申请的麻花钻可伸缩,即可在小空间展开钻孔作业,使得打孔位置与支护位置一一对应。

技术研发人员:田志超,王利,杨建飞,高超,陈光波,刘业娇,陈璋林,储丹东,王瑞涛,王传晨
受保护的技术使用者:内蒙古科技大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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