鉆頂一體化防突鉆機裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及突出煤層鉆孔裝置，特別是涉及一種鉆頂一體化防突鉆機裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地下礦煤礦復(fù)雜煤層開采過程中，尤其是突出煤層進行瓦斯抽放鉆孔過程中，經(jīng)常出現(xiàn)卡鉆、頂鉆、抱鉆、塌孔、噴孔等難題，針對上述現(xiàn)象目前國內(nèi)外鉆機裝備未能給予有效的解決，所以從煤礦安全和生產(chǎn)效率及生產(chǎn)成本的角度考慮，都應(yīng)該有徹底彌補這一技術(shù)不足的技術(shù)與裝備的研發(fā)與供給。
[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，有必要從鉆孔工藝方面提出一種全新的鉆孔技術(shù)與能解決作業(yè)實際困難的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鉆頂一體化防突鉆機裝置，達到克服目前復(fù)雜煤層鉆孔、成孔困難的問題。
[0005 ]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種鉆頂一體化防突鉆機裝置，包括鉆機主梁、驅(qū)動機構(gòu)、行走機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、導(dǎo)向推進機構(gòu)、推桿滑套機構(gòu)和鉆頂套管機構(gòu)，
所述回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在鉆機主梁的上平面上，底盤安裝在回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，底盤上架裝有結(jié)構(gòu)架;底盤和結(jié)構(gòu)架構(gòu)成一整體，與回轉(zhuǎn)機構(gòu)動配合；
所述的行走機構(gòu)安裝在鉆機主梁的下表面，行走機構(gòu)包括行走輪和行走馬達;鉆機主梁的一端安裝有驅(qū)動裝置支架，該驅(qū)動裝置支架上安裝有行走馬達，行走馬達與行走機構(gòu)中的行走輪通過鏈條傳動；
導(dǎo)向推進機構(gòu)中的主軌道安裝在結(jié)構(gòu)架上，主軌道上裝有與其滑動配合的鉆頂套管推進軌道，導(dǎo)向管固定架裝在主軌道上，導(dǎo)向推進座安裝在鉆頂套管推進軌道上;滑座置于導(dǎo)向推進座后方，且與鉆頂套管推進軌道之間為滑動配合;滑座后方的結(jié)構(gòu)架上設(shè)置有鉆桿推進千斤頂和鉆頂套管推進千斤頂;鉆頂套管推進千斤頂安裝在主軌道和鉆頂套管推進軌道上，鉆桿推進千斤頂安裝在鉆頂套管推進軌道和滑座上；
推桿滑套機構(gòu)包括推桿滑套和推桿千斤頂;推桿滑套外壁通過連接架固定安裝;多組推桿滑套機構(gòu)沿主軌道長度方向分布在主軌道的兩側(cè);多組推桿滑套機構(gòu)分別安裝在結(jié)構(gòu)架與鉆頂套管推進軌道之間；
鉆頂套管機構(gòu)包括變徑鉆頭、鉆頂套管和鉆桿，變徑鉆頭與鉆桿連接成一體結(jié)構(gòu)，鉆頂套管套裝在鉆桿外部;整個鉆頂套管機構(gòu)安裝在導(dǎo)向推進座內(nèi)部；
所述的各千斤頂分別于液壓控制站連接，并通過板型組合閥控制連接。
[0006]行走機構(gòu)中的驅(qū)動裝置支架的前后兩側(cè)分別安裝有一行走馬達，行走馬達的輸出端與鏈輪組合機構(gòu)連接，鏈輪組合機構(gòu)與行走輪連接;兩個行走馬達獨立控制，二者相對配合使用。
[0007]導(dǎo)向推進機構(gòu)中的滑座上安裝有鉆孔馬達和動力頭裝置;導(dǎo)向管、導(dǎo)向推進座和鉆孔動力頭的中心均位于同一條水平線上。
[0008]主軌道后方的結(jié)構(gòu)架上加裝有一調(diào)節(jié)桿機構(gòu)，該機構(gòu)包括調(diào)節(jié)橫桿和調(diào)節(jié)縱桿，調(diào)節(jié)橫桿架裝在主軌道上方的結(jié)構(gòu)架，該部分結(jié)構(gòu)架上分別安裝有推桿滑套機構(gòu)，調(diào)節(jié)縱桿與調(diào)節(jié)橫桿垂直設(shè)置，調(diào)節(jié)縱桿外部套裝有桿套，桿套與調(diào)節(jié)橫桿固定連接;調(diào)節(jié)縱桿的底端與主軌道連接。
[0009]安裝在主軌道兩端的多組推桿滑套機構(gòu)，其滑套外壁通過連接架與主軌道連接，控制鉆孔的仰角和俯角的定位;安裝在主軌道外圍的結(jié)構(gòu)架上的多組推桿滑套機構(gòu)，其滑套外壁通過連接架與結(jié)構(gòu)架的內(nèi)側(cè)縱梁固定連接，起到鉆孔作業(yè)時的垂直支承與定位的作用；安裝在結(jié)構(gòu)架端部的多組推桿滑套機構(gòu)，其滑套外壁通過連接架與結(jié)構(gòu)架的外側(cè)縱梁固定連接，起到對鉆孔端每筆的預(yù)支撐作用。
[0010]推桿滑套裝置的滑套內(nèi)套裝有套管推進機構(gòu)，推桿千斤頂?shù)膬啥朔謩e與推桿滑套和套管推進機構(gòu)連接，為鉆機裝置提供垂直、水平、斜向的支撐力。
[0011 ]推桿滑套機構(gòu)安裝在主軌道上，通過推桿千斤頂推動套管推進機構(gòu)移動，配合調(diào)節(jié)桿機構(gòu)，實現(xiàn)主軌道與鉆頂套管機構(gòu)的角度調(diào)節(jié)與定位。
[0012]本發(fā)明至少具有以下技術(shù)效果:
1)本發(fā)明中，由液壓傳動與鏈條傳動相結(jié)合，形成單邊雙輪獨立驅(qū)動與雙邊四輪驅(qū)動的模式，可在實現(xiàn)簡單可靠的前提下，達到節(jié)省制造成本的目的；
2)本發(fā)明中，在鉆機裝置底盤與回轉(zhuǎn)機構(gòu)的配合下，鉆機裝置結(jié)構(gòu)架及上邊的所有部件與主軌道裝置可實現(xiàn)360°無限回轉(zhuǎn)，以便滿足不同角度與方向的鉆頂作業(yè)的技術(shù)要求，而且簡單、靈活、可靠；
3)本發(fā)明中，通過優(yōu)化設(shè)計與組合，除能滿足防突作業(yè)瓦斯抽放與瓦斯勢能體泄壓消突，確保安全生產(chǎn)外，其技術(shù)原理還可應(yīng)用于應(yīng)急、救援的垂直與水平大孔徑成孔，以滿足解救被困井下人員成功脫險的要求；
4)本發(fā)明中，簡單、實用、經(jīng)濟、可靠的結(jié)構(gòu)特點，與鉆桿不再與煤壁接觸的新工藝，有望徹底解決目前煤礦鉆孔困難的現(xiàn)狀。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的推桿滑套機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的鉆頂套管機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:結(jié)構(gòu)架I，鉆機主梁2，行走馬達3，驅(qū)動裝置支架4，行走輪5，底盤6，回轉(zhuǎn)機構(gòu)7，導(dǎo)向推進座8，主導(dǎo)軌9，鉆頂套管推進軌10，導(dǎo)向管11，推桿滑套機構(gòu)12，滑座13，鉆桿推進千斤頂14，鉆頂套管推進千斤頂15，推桿滑套16，推桿千斤頂17，連接架18，變徑鉆頭19，鉆頂套管20，鉆桿21。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0018]參見附圖1-3，本發(fā)明所公開的這種鉆孔裝置，主要適用于復(fù)雜煤層鉆孔和成孔。
[0019]這種鉆頂一體化防突鉆機裝置，包括鉆機主梁、驅(qū)動機構(gòu)、行走機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、導(dǎo)向推進機構(gòu)、推桿滑套機構(gòu)和鉆頂套管機構(gòu)。其中主要包括結(jié)構(gòu)架I，鉆機主梁2，行走馬達3，驅(qū)動裝置支架4，行走輪5，底盤6，回轉(zhuǎn)機構(gòu)7，導(dǎo)向推進座8，主導(dǎo)軌9，鉆頂套管推進軌10，導(dǎo)向管11，推桿滑套機構(gòu)12，滑座13，鉆桿推進千斤頂14，鉆頂套管推進千斤頂15，推桿滑套16，推桿千斤頂17，連接架18，變徑鉆頭19，鉆頂套管20，鉆桿21。
[0020]回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在鉆機主梁的上平面上，底盤安裝在回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，底盤上架裝有結(jié)構(gòu)架;底盤和結(jié)構(gòu)架構(gòu)成一整體，與回轉(zhuǎn)機構(gòu)動配合?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)包括回轉(zhuǎn)發(fā)電機等，能夠?qū)崿F(xiàn)底盤和結(jié)構(gòu)架上所有部件總成的360°回轉(zhuǎn)的性能要求。
[0021]鉆機主梁的一端安裝有驅(qū)動裝置支架，該驅(qū)動裝置支架上安裝有行走馬達，行走馬達與行走機構(gòu)中的行走輪通過鏈條傳動。行走機構(gòu)通過車軸安裝在鉆機主梁的下表面，行走機構(gòu)包括行走輪和行走馬達，行走機構(gòu)中的驅(qū)動裝置支架的前后(以主軌道的行進方向為準)兩側(cè)分別安裝有一行走馬達，行走馬達的輸出端與減速器連接，減速器與鏈輪組合機構(gòu)連接，鏈輪組合機構(gòu)與行走輪連接;兩個行走馬達獨立控制，二者的驅(qū)動方式相同，相對配合使用。為了增強行走機構(gòu)的穩(wěn)定性，在鏈輪組合機構(gòu)中加裝鏈條張緊輪，鏈條張緊輪安裝在鉆機主梁上，行走機構(gòu)中鏈條的松緊度由該鏈條張緊輪調(diào)節(jié)控制。鏈輪組合機構(gòu)帶動行走輪運動，實現(xiàn)鉆機整體的前進、后退和轉(zhuǎn)向，以滿足作業(yè)的需求。
[0022]導(dǎo)向推進機構(gòu)中的主軌道安裝在結(jié)構(gòu)架上，主軌道上裝有與其滑動配合的鉆頂套管推進軌道，導(dǎo)向管固定架裝在主軌道的前端，導(dǎo)向推進座安裝在鉆頂套管推進軌道上，置于導(dǎo)向管的后部?；糜趯?dǎo)向推進座后方、且與鉆頂套管推進軌道之間為滑動配合;滑座后方的結(jié)構(gòu)架上設(shè)置有鉆桿推進千斤頂和鉆頂套管推進千斤頂;鉆頂套管推進千斤頂安裝在主軌道和鉆頂套管推進軌道上，鉆桿推進千斤頂安裝在鉆頂套管推進軌道和滑座上。導(dǎo)向推進機構(gòu)中的滑座上安裝有鉆孔馬達和動力頭裝置;導(dǎo)向管、導(dǎo)向推進座和鉆孔動力頭的中心均位于同一條水平線上。
[0023]推桿滑套機構(gòu)包括推桿滑套和推桿千斤頂，推桿滑套外壁通過連接架固定安裝。多組推桿滑套機構(gòu)沿主軌道長度方向分布在主軌道的兩側(cè);多組推桿滑套機構(gòu)分別安裝在結(jié)構(gòu)架與鉆頂套管推進軌道之間。安裝在主軌道兩端的多組推桿滑套機構(gòu)，其滑套外壁通過連接架與主軌道連接，控制鉆孔的仰角和俯角的定位;安裝在主軌道外圍的結(jié)構(gòu)架上的多組推桿滑套機構(gòu)，其滑套外壁通過連接架與結(jié)構(gòu)架的內(nèi)側(cè)縱梁固定連接，起到鉆孔作業(yè)時的垂直支承與定位的作用；安裝在結(jié)構(gòu)架外圍端部的多組推桿滑套機構(gòu)，其滑套外壁通過連接架與結(jié)構(gòu)架的外側(cè)縱梁固定連接，起到對鉆孔端煤壁的預(yù)支撐作用，其目的一是防止鉆孔作業(yè)期間發(fā)生瓦斯突出事故、二是提供作業(yè)結(jié)束時拔出鉆頂套管機構(gòu)所需的支撐力。結(jié)構(gòu)架上安裝有推桿滑套支承座，該支承座主要為鉆機提供鉆頂作業(yè)時的反作用力的支撐保障。
[0024]主軌道后方的結(jié)構(gòu)架上加裝有一調(diào)節(jié)桿機構(gòu)，該機構(gòu)包括調(diào)節(jié)橫桿和調(diào)節(jié)縱桿，調(diào)節(jié)橫桿架裝在主軌道上方的結(jié)構(gòu)架，該部分結(jié)構(gòu)架上分別安裝有推桿滑套機構(gòu)，調(diào)節(jié)縱桿與調(diào)節(jié)橫桿垂直設(shè)置，調(diào)節(jié)縱桿外部套裝有桿套，桿套與調(diào)節(jié)橫桿固定連接;調(diào)節(jié)縱桿的底端與主軌道連接。推桿滑套機構(gòu)安裝在推桿滑套支撐座上，且推桿滑套機構(gòu)與結(jié)構(gòu)架之間設(shè)置有推桿滑套調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置中垂直設(shè)置的兩根桿體之間為活動套接，可實現(xiàn)相對的上下移動，橫桿固定，縱桿滑動，且縱桿與滑套外壁通過連接架連接固定，并進行相應(yīng)的角度調(diào)節(jié)功能。推桿滑套調(diào)節(jié)裝置中的橫桿安裝在結(jié)構(gòu)架與主軌道之間，便于對主軌道進行仰角和俯角的角度調(diào)整。主軌道支承裝置安裝在結(jié)構(gòu)架上，主軌道支承軸安裝在主軌道支承裝置上。
[0025]推桿滑套裝置的滑套內(nèi)套裝有套管推進機構(gòu)，推桿千斤頂?shù)膬啥朔謩e與推桿滑套和套管推進機構(gòu)連接，為鉆機裝置提供垂直、水平、斜向的支撐力。推桿滑套機構(gòu)安裝在主軌道上，通過推桿千斤頂推動套管推進機構(gòu)移動，配合調(diào)節(jié)桿機構(gòu)，實現(xiàn)主軌道與鉆頂套管機構(gòu)的角度調(diào)節(jié)與定位。
[0026]鉆頂套管機構(gòu)包括變徑鉆頭、鉆頂套管和鉆桿，變徑鉆頭與鉆桿連接成一體結(jié)構(gòu)，鉆頂套管套裝在鉆桿外部。整個鉆頂套管機構(gòu)安裝在導(dǎo)向推進座內(nèi)部。鉆頂套管機構(gòu)還包括鉆孔馬達和動力頭裝置，鉆孔馬達和動力頭裝置安裝在滑座上，在滑座和導(dǎo)向推進座之間的軌道上還安裝有鉆桿支承裝置，用于支撐鉆頂套管機構(gòu)中的鉆桿。鉆桿安裝在動力頭上，鉆頂套管機構(gòu)安裝在鉆桿與導(dǎo)向推進座上，變徑鉆頭安裝在鉆桿上端部。該鉆頂套管機構(gòu)能夠解決復(fù)雜煤層鉆孔領(lǐng)域的卡鉆、抱鉆、塌孔等成孔困難和安防瓦斯抽放管困難的現(xiàn)狀，通過鉆頂套管的管壁吧