本發(fā)明屬于煤礦機械技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于綜采工作面過斷層的固定式鉆孔裝置及使用方法。

背景技術(shù)：

目前，在煤炭地下開采過程中，由于煤層賦存條件的復雜性，煤層中往往存在著大小不等的若干斷層，當綜采工作面推進時遇到斷層，綜采設備將無法繼續(xù)作業(yè)，從而阻礙綜采工作面的正常推進，現(xiàn)階段有兩種處理方式，第一種是繞開斷層重新推進，第二種是爆破斷層強行推進，當遇到大斷層時，可采用第一種處理方式，當遇到小斷層時，往往采用第二種處理方式。

當采用爆破斷層強行推進的過斷層方式時，首先需要將綜采設備部分拆除轉(zhuǎn)移或進行安全防護，然后再對斷層進行爆破，以實現(xiàn)綜采工作面的正常推進。而爆破斷層前，需要在斷層巖體上加工出若干裝藥孔，這些裝藥孔都是由人工操作氣動錨桿鉆機來完成的，鉆孔效率十分低下，且工人的勞動強度特別大，每一次過斷層過程都會花費大量的時間，從而嚴重影響了整體煤炭開采效率。再有，由于低效的過斷層方式，也使得綜采設備的機械化優(yōu)勢無法得到充分發(fā)揮。

現(xiàn)階段，技術(shù)人員迫切希望提高過斷層效率，特別是提高過斷層過程中的鉆孔效率，為此必須要改變傳統(tǒng)人工操作氣動錨桿鉆機進行鉆孔的方式，轉(zhuǎn)而實現(xiàn)機械化鉆孔，技術(shù)人員本想將傳統(tǒng)的機械化自動鑿巖機引入過斷層過程中，但是受限于綜采工作面的狹小空間，現(xiàn)有的機械化自動鑿巖機由于龐大的體積，其根本不具備在綜采工作面內(nèi)使用的條件。

因此，有必要針對綜采工作面過斷層設計一種全新的機械化鉆孔設備，其應有效提高鉆孔效率，并有效提高過斷層效率，使綜采設備的機械化優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種用于綜采工作面過斷層的固定式鉆孔裝置及使用方法，能夠?qū)崿F(xiàn)機械化鉆孔，有效降低工人勞動強度，有效提高鉆孔效率和過斷層效率，能夠充分發(fā)揮綜采設備的機械化優(yōu)勢。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于綜采工作面過斷層的固定式鉆孔裝置，包括底座、控制臺、滑軌、導向滑靴、轉(zhuǎn)接座、大臂、小臂、回轉(zhuǎn)盤、鉆機、第一驅(qū)動油缸、第二驅(qū)動油缸、第三驅(qū)動油缸及第四驅(qū)動油缸；所述底座固定安裝在液壓支架上，所述控制臺固定安裝在底座上，所述滑軌固定設置在控制臺上表面，所述導向滑靴設置在滑軌上，導向滑靴與滑軌滑動配合；所述轉(zhuǎn)接座鉸接在導向滑靴上，轉(zhuǎn)接座相對于導向滑靴具有水平回轉(zhuǎn)自由度；所述大臂一端鉸接在轉(zhuǎn)接座上，大臂另一端與小臂相鉸接，所述回轉(zhuǎn)盤設置在小臂上，所述鉆機設置在回轉(zhuǎn)盤上；所述第一驅(qū)動油缸一端鉸接在導向滑靴上，第一驅(qū)動油缸另一端鉸接在轉(zhuǎn)接座上；所述第二驅(qū)動油缸一端鉸接在轉(zhuǎn)接座上，第二驅(qū)動油缸另一端鉸接在大臂上；所述第三驅(qū)動油缸一端鉸接在大臂上，第三驅(qū)動油缸另一端鉸接在小臂上；所述第四驅(qū)動油缸一端鉸接小臂上，第四驅(qū)動油缸另一端鉸接在回轉(zhuǎn)盤上。

在所述小臂上鉸接有支撐油缸，在小臂與支撐油缸之間連接有第五驅(qū)動油缸，第五驅(qū)動油缸兩端分別與小臂和支撐油缸相鉸接；在所述支撐油缸底端固連有腳架。

所述導向滑靴、鉆機、第一驅(qū)動油缸、第二驅(qū)動油缸、第三驅(qū)動油缸、第四驅(qū)動油缸、支撐油缸及第五驅(qū)動油缸的動作均通過控制臺進行操控。

所述的用于綜采工作面過斷層的固定式鉆孔裝置的使用方法，包括如下步驟：

步驟一：控制導向滑靴沿著滑軌且朝向斷層巖體進行移動，使大臂、小臂及鉆機一同靠近斷層巖體；

步驟二：控制第二驅(qū)動油缸動作，使大臂下落；

步驟三：控制第三驅(qū)動油缸動作，使小臂抬起；

步驟四：控制第一驅(qū)動油缸動作，使轉(zhuǎn)接座水平回轉(zhuǎn)，進而帶動大臂、小臂及鉆機隨著轉(zhuǎn)接座一同回轉(zhuǎn)；

步驟五：控制第四驅(qū)動油缸動作，使回轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，進而帶動鉆機隨著回轉(zhuǎn)盤一同轉(zhuǎn)動，直到鉆機處于鉆孔位置；

步驟六：控制第五驅(qū)動油缸動作，使支撐油缸垂直于地面且位于刮板輸送機正上方；

步驟七：控制支撐油缸動作，使支撐油缸頂撐在小臂與刮板輸送機之間；

步驟八：啟動鉆機，完成該鉆孔位置處的裝藥孔打鉆作業(yè)；

步驟九：調(diào)整鉆機位置，完成其余鉆孔位置處的裝藥孔打鉆作業(yè)；

步驟十：完成最后一個裝藥孔的打鉆作業(yè)后，控制支撐油缸動作，使支撐油缸抬離刮板輸送機；

步驟十一：控制第五驅(qū)動油缸動作，使支撐油缸向大臂靠近；

步驟十二：分別控制第一驅(qū)動油缸和第四驅(qū)動油缸動作，使大臂、小臂及鉆機處在同一平面內(nèi)；

步驟十三：控制第三驅(qū)動油缸動作，使小臂下落；

步驟十四：控制第二驅(qū)動油缸動作，使大臂抬起；

步驟十五：控制導向滑靴沿著滑軌且背向斷層巖體進行移動，使大臂、小臂及鉆機一同遠離斷層巖體。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明與傳統(tǒng)人工操作氣動錨桿鉆機進行鉆孔的方式相比，實現(xiàn)了機械化鉆孔，有效降低了工人的勞動強度，并且有效提高了鉆孔效率和過斷層效率，充分發(fā)揮了綜采設備的機械化優(yōu)勢，有效保證了整體煤炭開采效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種用于綜采工作面過斷層的固定式鉆孔裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明與液壓支架進行配裝后(鉆孔狀態(tài))的示意圖；

圖3為本發(fā)明與液壓支架進行配裝后(未鉆孔狀態(tài))的示意圖；

圖中，1—底座，2—控制臺，3—滑軌，4—導向滑靴，5—轉(zhuǎn)接座，6—大臂，7—小臂，8—回轉(zhuǎn)盤，9—鉆機，10—第一驅(qū)動油缸，11—第二驅(qū)動油缸，12—第三驅(qū)動油缸，13—第四驅(qū)動油缸，14—液壓支架，15—支撐油缸，16—第五驅(qū)動油缸，17—斷層巖體，18—刮板輸送機，19—腳架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。

如圖1～3所示，一種用于綜采工作面過斷層的固定式鉆孔裝置，包括底座1、控制臺2、滑軌3、導向滑靴4、轉(zhuǎn)接座5、大臂6、小臂7、回轉(zhuǎn)盤8、鉆機9、第一驅(qū)動油缸10、第二驅(qū)動油缸11、第三驅(qū)動油缸12及第四驅(qū)動油缸13；所述底座1固定安裝在液壓支架14上，所述控制臺2固定安裝在底座1上，所述滑軌3固定設置在控制臺2上表面，所述導向滑靴4設置在滑軌3上，導向滑靴4與滑軌3滑動配合；所述轉(zhuǎn)接座5鉸接在導向滑靴4上，轉(zhuǎn)接座5相對于導向滑靴4具有水平回轉(zhuǎn)自由度；所述大臂6一端鉸接在轉(zhuǎn)接座5上，大臂6另一端與小臂7相鉸接，所述回轉(zhuǎn)盤8設置在小臂7上，所述鉆機9設置在回轉(zhuǎn)盤8上；所述第一驅(qū)動油缸10一端鉸接在導向滑靴4上，第一驅(qū)動油缸10另一端鉸接在轉(zhuǎn)接座5上；所述第二驅(qū)動油缸11一端鉸接在轉(zhuǎn)接座5上，第二驅(qū)動油缸11另一端鉸接在大臂6上；所述第三驅(qū)動油缸12一端鉸接在大臂6上，第三驅(qū)動油缸12另一端鉸接在小臂7上；所述第四驅(qū)動油缸13一端鉸接小臂7上，第四驅(qū)動油缸13另一端鉸接在回轉(zhuǎn)盤8上。

在所述小臂7上鉸接有支撐油缸15，在小臂7與支撐油缸15之間連接有第五驅(qū)動油缸16，第五驅(qū)動油缸16兩端分別與小臂7和支撐油缸15相鉸接；在所述支撐油缸15底端固連有腳架19。

所述導向滑靴4、鉆機9、第一驅(qū)動油缸10、第二驅(qū)動油缸11、第三驅(qū)動油缸12、第四驅(qū)動油缸13、支撐油缸15及第五驅(qū)動油缸16的動作均通過控制臺2進行操控。

當綜采工作面推進時遇到斷層，綜采設備無法繼續(xù)作業(yè)，需要爆破斷層強行推進，此時根據(jù)斷層的實際長度，在液壓支架14上安裝適當數(shù)量的鉆孔裝置，并根據(jù)實際需要確定鉆孔位置和鉆孔數(shù)量。

所述的用于綜采工作面過斷層的固定式鉆孔裝置的使用方法，包括如下步驟：

步驟一：控制導向滑靴4沿著滑軌3且朝向斷層巖體17進行移動，使大臂6、小臂7及鉆機9一同靠近斷層巖體17；

步驟二：控制第二驅(qū)動油缸11動作，使大臂6下落；

步驟三：控制第三驅(qū)動油缸12動作，使小臂7抬起；

步驟四：控制第一驅(qū)動油缸10動作，使轉(zhuǎn)接座5水平回轉(zhuǎn)，進而帶動大臂6、小臂7及鉆機9隨著轉(zhuǎn)接座5一同回轉(zhuǎn)；

步驟五：控制第四驅(qū)動油缸13動作，使回轉(zhuǎn)盤8轉(zhuǎn)動，進而帶動鉆機9隨著回轉(zhuǎn)盤8一同轉(zhuǎn)動，直到鉆機9處于鉆孔位置；

步驟六：控制第五驅(qū)動油缸16動作，使支撐油缸15垂直于地面且位于刮板輸送機18正上方；

步驟七：控制支撐油缸15動作，使支撐油缸15頂撐在小臂7與刮板輸送機18之間；

步驟八：啟動鉆機9，完成該鉆孔位置處的裝藥孔打鉆作業(yè)；

步驟九：調(diào)整鉆機9位置，完成其余鉆孔位置處的裝藥孔打鉆作業(yè)；

步驟十：完成最后一個裝藥孔的打鉆作業(yè)后，控制支撐油缸15動作，使支撐油缸15抬離刮板輸送機18；

步驟十一：控制第五驅(qū)動油缸16動作，使支撐油缸15向大臂6靠近；

步驟十二：分別控制第一驅(qū)動油缸10和第四驅(qū)動油缸13動作，使大臂6、小臂7及鉆機9處在同一平面內(nèi)；

步驟十三：控制第三驅(qū)動油缸12動作，使小臂7下落；

步驟十四：控制第二驅(qū)動油缸11動作，使大臂6抬起；

步驟十五：控制導向滑靴4沿著滑軌3且背向斷層巖體17進行移動，使大臂6、小臂7及鉆機9一同遠離斷層巖體17。

實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。