本实用新型涉及凿岩设备技术领域，更为具体地，涉及一种利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置。
背景技术：
在地下矿山基建过程中，因工程需要，经常需要施工中深孔，如电缆孔、泄水孔或长锚索支护的锚索孔等，孔深6～30米。因属矿山基建阶段尚未涉及生产，施工单位未配置深孔凿岩设备或现有设备在安全、效率和经济上不适用。因井下空间有限，施工深孔时，必须通过短钻杆相互连接才能达到设计孔深，而现有浅孔凿岩设备如阿特拉斯282凿岩台车等无钻杆接续功能，若有中深孔施工需求时，不能及时满足，对基建工程项目的进展有较大的影响。因此需要对浅孔凿岩台车进行技术改造，增加钻杆接续和和夹持功能，以实现利用浅孔凿岩设备在井下有限空间完成中深孔施工的目的。
技术实现要素：
鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，可以在狭窄的巷道内进行深孔的钻孔施工。
本实用新型提供的一种利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置包括双臂凿岩台车和钻杆，其中：在所述双臂凿岩台车的第一推进梁末端设置有钻杆夹持器，所述钻杆夹持器包括控制手柄、油缸和夹爪组合，所述夹爪组合与所述油缸连接，所述油缸通过油路与所述双臂凿岩台车的供油口连接，所述控制手柄与所述油路连接，并安装在所述双臂凿岩台车的控制台上，所述夹爪组合的中心轴与所述第一推进梁上的钻杆的中心轴在同一直线上，所述夹爪组合在夹紧状态下夹住所述钻杆；在所述双臂凿岩台车的第二推进梁上设置有钻杆接卸作业平台。
所述钻杆夹持器还包括设置有通孔的夹持器壳体，所述通孔的中心轴与所述钻杆的中心轴在同一直线上，所述夹爪组合包括设置在所述夹持器壳体内的主夹爪和副夹爪，所述主夹爪通过弹簧与所述油缸的活塞连接，所述副夹爪固定在所述夹持器壳体内，所述主夹爪和所述副夹爪关于所述通孔的中心轴对称。
所述钻杆夹持器还包括设置有通孔的夹持器壳体，所述通孔的中心轴与所述钻杆的中心轴在同一直线上，所述夹爪组合包括设置在所述夹持器壳体内并关于所述通孔的中心轴对称的一对夹爪，所述夹爪分别通过弹簧与所述油缸的活塞连接。
所述弹簧为碟形弹簧。
所述双臂凿岩台车的供油口与减压阀的进油口连接，所述减压阀的出油口与换向阀的进油口连接，所述换向阀的工作油口与所述油缸连接，所述换向阀的驱动机构与所述控制手柄连接。
所述换向阀为两位四通电磁阀。
所述钻杆接卸作业平台包括长方体吊篮。
所述双臂凿岩台车为浅孔双臂凿岩台车。
所述钻杆长度为2m和/或2.8m。
所述钻杆之间的连接采用直接螺纹连接或连接套相连。
从上面的描述可知，本实用新型提供的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，采用在浅孔双臂凿岩台车的一个推进梁末端安装钻杆夹持器，另一个推进梁上安装供工人站立的钻杆接卸作业平台。接卸钻杆时钻杆夹持器将已钻进岩石的钻杆夹紧固定后再接/卸另一根钻杆，防止钻凿上向孔时，钻杆从孔内滑出伤人；可操纵第二推进梁将钻杆接卸作业平台移动到适合的位置和高度，工人在钻杆接卸作业平台内进行接卸作业，安全可靠，操作简单高效。解决了在有限的空间内，利用浅孔凿岩设备施工深孔的问题。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。
在附图中：
图1为根据本实用新型实施例1的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置的结构示意图；
图2为根据本实用新型实施例1的钻杆夹持器结构示意图；
图3为根据本实用新型实施例2的钻杆夹持器结构示意图；
其中：1-双臂凿岩台车、2-钻杆、3-第一推进梁、4-钻杆夹持器、5-第二推进梁、6-钻杆接卸作业平台、7-供油口、8-减压阀、9-换向阀、41-控制手柄、42-油缸、43-夹爪组合、44-夹持器壳体、45-主夹爪、46-副夹爪、47-碟形弹簧、48-夹爪、49-通孔。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
实施例1
图1为根据本实用新型实施例1的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置的结构示意图；图2为根据本实用新型实施例1的钻杆夹持器结构示意图；
如图1～图2所示，本实施例提供的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，适用于在狭窄的巷道内完成四周岩面深孔的钻孔。凿岩台车按额定钻深分类有浅孔、中深孔、深孔三种类型，但是由于巷道内的空间高度有限，需要在岩石上钻深孔的时候，现有中深孔凿岩设备不适用时，本实施例在浅孔凿岩台车上进行了改进，使它能够钻深孔。
本实施例包括双臂凿岩台车1和钻杆2，双臂凿岩台车1具有两个臂，每个臂上具有一个推进梁，推进梁油缸推动其上的凿岩机往复运动，推进梁可为双层折叠，从而带动钻杆2钻进和退卸作业。在双臂凿岩台车1的第一推进梁3末端设置有钻杆夹持器4，用于钻杆2一部分在岩石内，一部分露在岩石外面时，钻机停止转动后，夹紧岩石内的钻杆2，使岩石内的钻杆2固定不动，便于工人使用钻杆连接套接卸另一根钻杆2，另一根钻杆2安装在推进梁上的钻机上。
钻杆2接卸时工人工作的高度大多在2m以上，为了便于工人接续和拆卸钻杆2，在双臂凿岩台车1的第二推进梁5上设置有钻杆接卸作业平台6，用于工人站立操作，调节工人的工作高度，保证了安全。钻杆接卸作业平台6可为长方体吊篮。
钻杆夹持器4包括控制手柄41、油缸42和夹爪组合43，夹爪组合43与油缸42连接，油缸42通过油路与双臂凿岩台车1的供油口7连接，控制手柄41与油路连接，并安装在双臂凿岩台车1的控制台上，钻杆2穿过夹爪组合43中央。控制手柄41用于控制油缸42的进油和排油，以控制夹爪组合43的夹紧和松开。油缸42的供油采用双臂凿岩台车1上的供油口7十分便利。在钻机转动的过程中，夹爪组合43处于松开状态，可作为扶钎器使用。夹爪组合43磨损较大时应立即进行更换，从而确保夹紧时所需的摩擦力。
本实施例中，钻杆夹持器4还包括设置有通孔49的夹持器壳体44，通孔49的直径与钻杆2的外径相匹配，保证夹紧状态时的紧固力，通孔49的中心轴与钻杆2的中心轴在同一直线上，钻杆2穿过通孔49。夹爪组合43包括设置在夹持器壳体44内的主夹爪45和副夹爪46，主夹爪45通过碟形弹簧47与油缸42的活塞连接，副夹爪46固定连接在夹持器壳体44内。主夹爪45和副夹爪46关于通孔49的中心轴对称，主夹爪45和副夹爪46朝向钻杆2的一侧可均为防滑弧形面，在松开状态下，主夹爪45和副夹爪46之间的距离与通孔49的直径相同，此距离通过通孔49的中心轴。钻杆夹持器4上还可焊接有支架，通过支架用螺栓连接安装在推进梁未端。
为了减小钻杆2转动时对夹持器壳体44的摩损，在通孔49位于夹持器壳体44上的部分内部设置有滚动轴承。
油路可包括减压阀8、换向阀9和油管等。在双臂凿岩台车1的供油口7连接减压阀8的进油口，在减压阀8的出油口连接换向阀9的进油口，减压阀8调压不低于15mpa，换向阀9的工作油口与油缸42连接，换向阀9的驱动机构与控制手柄41连接。换向阀9可采用两位四通电磁阀。控制手柄41给两位四通电磁阀电信号，使其阀芯换向，改变油流通方向，从而控制钻杆夹持器4的油缸42内油的增减，带动油缸42活塞往复运动，油缸42活塞压缩或释放弹簧，使主夹爪45向副夹爪46靠近或远离。
由于采用液压原理的钻杆夹持器4，即使在作业时意外停电，钻杆2仍能被牢牢夹紧，保证向上钻孔的安全性。钻杆之间的连接可采用普通钻杆用连接套相连，也可采用快速钻杆之间直接螺纹连接。为了适应狭窄的巷道，双臂凿岩台车1可采用浅孔双臂凿岩台车，双臂能够在巷道的空间伸展即可，双臂优选为曲臂(推进梁为双层折叠)，曲臂具有更多的自由面。钻杆2的长度和直径可根据施工情况和使用的凿岩台车而定，本实施例中可为2m和/或2.8m钻杆组合使用。
实施例2
图3为根据本实用新型实施例2的钻杆夹持器结构示意图；
如图3所示，本实施例提供的一种利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，在实施例1的基础上，钻杆夹持器4包括设置有通孔49的夹持器壳体44，通孔49的直径略大于钻杆2的外径，通孔49的中心轴与钻杆2的中心轴在同一直线上，钻杆2穿过通孔49。夹爪组合43包括设置在夹持器壳体44内并关于通孔49的中心轴对称的一对夹爪48，油缸42为两个。每个夹爪48分别通过碟形弹簧47与一个油缸42的活塞连接。
每个夹爪48朝向钻杆2的一侧可均为防滑弧形面，在松开状态下，两个夹爪48之间的距离与通孔49的直径相同，此距离通过通孔49的中心轴。
换向阀9的工作油口分别连接两个油缸42，换向阀9的驱动机构与控制手柄41连接。控制手柄41给换向阀9电信号，使其阀芯换向，改变油流通方向，从而同时控制两个油缸42内油量的增减，带动油缸42活塞往复运动，油缸42活塞压缩或释放弹簧，两个夹爪48靠近或远离。换向阀9可采用两位四通电磁阀。
如上参照附图以示例的方式描述根据本实用新型的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。
技术特征：
1.一种利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，包括双臂凿岩台车和钻杆，其中：
在所述双臂凿岩台车的第一推进梁末端设置有钻杆夹持器，所述钻杆夹持器包括控制手柄、油缸和夹爪组合，所述夹爪组合与所述油缸连接，所述油缸通过油路与所述双臂凿岩台车的供油口连接，所述控制手柄与所述油路连接，并安装在所述双臂凿岩台车的控制台上，所述夹爪组合的中心轴与所述第一推进梁上的钻杆的中心轴在同一直线上，所述夹爪组合在夹紧状态下夹住所述钻杆；
在所述双臂凿岩台车的第二推进梁上设置有钻杆接卸作业平台。
2.如权利要求1所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述钻杆夹持器还包括设置有通孔的夹持器壳体，所述通孔的中心轴与所述钻杆的中心轴在同一直线上，
所述夹爪组合包括设置在所述夹持器壳体内的主夹爪和副夹爪，所述主夹爪通过弹簧与所述油缸的活塞连接，所述副夹爪固定在所述夹持器壳体内，所述主夹爪和所述副夹爪关于所述通孔的中心轴对称。
3.如权利要求1所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述钻杆夹持器还包括设置有通孔的夹持器壳体，所述通孔的中心轴与所述钻杆的中心轴在同一直线上，
所述夹爪组合包括设置在所述夹持器壳体内并关于所述通孔的中心轴对称的一对夹爪，所述夹爪分别通过弹簧与所述油缸的活塞连接。
4.如权利要求2或3所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述弹簧为碟形弹簧。
5.如权利要求1所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述双臂凿岩台车的供油口与减压阀的进油口连接，所述减压阀的出油口与换向阀的进油口连接，所述换向阀的工作油口与所述油缸连接，所述换向阀的驱动机构与所述控制手柄连接。
6.如权利要求5所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述换向阀为两位四通电磁阀。
7.如权利要求1所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述钻杆接卸作业平台包括长方体吊篮。
8.如权利要求1所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述双臂凿岩台车为浅孔双臂曲臂凿岩台车。
9.如权利要求1所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述钻杆长度为2m和/或2.8m。
10.如权利要求1所述的利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，其特征在于，所述钻杆之间的连接采用直接螺纹连接或连接套相连。
技术总结
本实用新型提供一种利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置，包括双臂凿岩台车和钻杆，在所述双臂凿岩台车的第一推进梁末端设置有钻杆夹持器，所述钻杆夹持器包括控制手柄、油缸和夹爪组合，所述夹爪组合与所述油缸连接，所述油缸通过油路与所述双臂凿岩台车的供油口连接，所述控制手柄与所述油路连接，并安装在所述双臂凿岩台车的控制台上，所述夹爪组合的中心轴与所述第一推进梁上的钻杆的中心轴在同一直线上，所述夹爪组合在夹紧状态下夹住所述钻杆；在所述双臂凿岩台车的第二推进梁上设置有钻杆接卸作业平台。本实用新型可以在狭窄的巷道内进行深孔的钻孔施工。
技术研发人员：张俊锋;高金虎;刘伟明;杨春勇;吕小刚;曾志义;周建忠;刘瑞生
受保护的技术使用者：中国华冶科工集团有限公司
技术研发日：2020.05.11
技术公布日：2021.03.23
声明：
“利用浅孔凿岩设备施工深孔的装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国华冶科工集团有限公司
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2024年07月25日 ~ 27日 
