一種礦井用往復鑽機的製作方法
2023-12-02 12:00:36
專利名稱：一種礦井用往復鑽機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種礦井用往復鑽機。
背景技術：
現有的礦井用鑽機主要包括底座，在底座上固設有支架，支架上設有滑軌，在滑軌 上滑動裝配有作為動力驅動裝置的迴轉器，迴轉器在滑軌上做往復運動，在鑽孔過程中回 轉器夾緊固定鑽杆並驅動鑽杆旋轉鑽進，同時迴轉器隨鑽杆沿滑軌軸向滑動，當鑽進某一 進度後迴轉器沿滑軌軸向退回一定距離，再次夾緊另一根鑽杆並驅動其旋轉鑽進，重複上 述動作。鑽杆由迴轉器驅動旋入煤層壁中，通過迴轉器的往復運動，從而將一根接一根等長 度的標準工作鑽杆打入煤層壁中，實現鑽孔目的。當需要將煤層壁鑽孔中的標準工作鑽杆 取出時，再由迴轉器將鑽杆一根接一根的旋出，然後對鑽好的鑽孔進行深度測量。但因為鑽 孔時孔壁存在一定壓力，當將鑽杆從鑽孔中取出後，鑽孔極容易出現塌孔，從而造成鑽孔堵 塞，此時用於測量孔深的檢測器將無法準確測量出鑽孔深度，並且鑽孔中常出現的彎曲或 者突出也會影響到檢測器的測量準確度，使得工作人員無法準確的知道鑽孔深度，從而給 正常生產造成影響。另外鑽孔的深度關係到瓦斯抽採的效果，但對於鬆軟煤層的煤礦，在 鑽孔後易造成塌陷，進而影響到鑽孔深度的檢測。如果不能準確檢測出鑽孔深度，不只會 給後續的瓦斯抽放和煤層注水等造成影響，還會直接給後期的煤礦安全生產帶來潛在的嚴 重隱患。因此準確測量鑽孔深度對於正常生產來講具有重要意義。
發明內容
本發明的目的是提供一種礦井用往復鑽機，以解決現有技術中無法準確測量鑽孔 深度的技術問題。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種礦井用往復鑽機，包括支架，在 支架上滑動設置有用於驅動等長度標準鑽杆的動力驅動裝置，動力驅動裝置在支架上做往 復運動，所述支架上還設置有用於檢測動力驅動裝置往復運動次數的計數裝置。所述計數裝置包括設置在動力驅動裝置往復運動的極限位置並由動力驅動裝置 觸發的計數開關，該計數開關傳輸連接有計數器，計數器的信號輸出端通過傳輸線路連接 有數據處理系統。所述計數裝置為接近傳感器，接近傳感器的信號輸出端通過傳輸線路連接有數據 處理系統。所述迴轉器由電機驅動，在電機輸入電路上設置有用於檢測電路中電流變化的電 流傳感器，電流傳感器的信號輸出端將所測數據傳輸至數據處理系統中。所述迴轉器由液壓動力驅動，在液壓管路上設置有用於檢測液壓管路中液壓油壓 力的壓力傳感器，壓力傳感器的信號輸出端將所測數據傳輸至數據處理系統中。本發明礦井用往復鑽機在支架上設置計數裝置，計數裝置對動力驅動裝置的往復 運動次數進行計數，因為鑽杆均採用等長度的標準鑽杆，因此通過所測的動力驅動裝置的往復運動次數和鑽杆的標準長度間接得出鑽孔的深度，從而實現對孔深的準確測量。本發 明結構簡單，方便實用，在鑽孔的時候實現對孔深的檢測，避免了鑽孔的塌方或者礦井中的 突出給鑽孔後再檢測孔深所帶來的影響，保證了生產的正常進行。並且通過這種在鑽孔時 進行測量孔深的方法，還可以有效防止工人因人為因素而造成打孔深度不夠的問題，保證 鑽孔的有效深度。
圖1為本發明實施例1的結構示意圖； 圖2為本發明實施例2的結構示意圖。
具體實施例方式實施例1:
如圖ι所示，一種礦井用往復鑽機，包括底座1，在底座1上固定有支架2，在支架2上 設置有滑軌3，在支架2的滑軌3上滑動裝配有用於驅動鑽杆4的動力驅動裝置，動力驅動 裝置在支架上做往復運動，在本實施例中動力驅動裝置為迴轉器7，在支架2的前端固設有 用於與迴轉器7配合支撐鑽杆4的支撐裝置6，支撐裝置6上設有用於與鑽杆4滑動配合的 支撐孔，在支撐裝置6上設置有用於檢測鑽杆4相對於支架2的總位移量的位移傳感器5， 在支撐裝置6上還設置有用於對通過支撐孔的標準鑽杆4數量進行計數的計數器，本實施 例中的計數器採用的是紅外計數器11，位移傳感器5及紅外計數器11的信號輸出端通過傳 輸線路12將所測得的數據傳輸至數據處理系統13中，在支架2上的還設置有用於檢測回 轉器7往復運動次數的計數裝置，在本實施例中計數裝置為接近傳感器8，該接近傳感器8 的信號輸出端同樣通過傳輸線路12將所測得的數據傳輸至數據處理系統13中。具體實施時，接近傳感器作為非接觸式感應計數裝置既可以設置在動力迴轉器的 前端，也可以設置在迴轉器的後端或者設置在支架上的其他位置，只要能保證其正常工作 即可。上述實施例中的位移傳感器5主要檢測鑽孔過程中鑽杆往鑽孔對象工作面移移 動的進度，在煤礦中的鑽孔對象工作面為煤層壁。在鑽孔過程中隨著鑽孔深度的增加而不 斷增加鑽杆，位移傳感器5可以準確的測量出鑽杆鑽進時的軸向總位移數量，進而經過數 據處理系統13計算處理後得出鑽孔的精確深度。上述實施例中的紅外計數傳感器11主要檢測鑽孔過程中所需的鑽杆數目。在鑽 孔過程中使用的均為標準長度的鑽杆，每根鑽杆的長度均為定值，通過紅外計數器檢測鑽 杆及鑽杆連接部位的數量換算出鑽孔過程中所使用的鑽杆數量，乘以鑽杆的長度，進而計 算出鑽孔的準確深度。紅外計數器11既可以只對鑽杆的數目進行檢測計數，也可以只對鑽 杆連接部位進行檢測計數，或者同時對兩者進行計數，均可以得出打入鑽孔中的實際鑽杆 數目，從而得出鑽孔深度。上述實施例中的接近傳感器8主要檢測迴轉器的前後往復運動次數。通過記錄回 轉器的往復運動次數，經過數據處理系統13計算後得出迴轉器向鑽孔中旋入的鑽杆的數 目，然後乘以標準鑽杆的長度值，即可得出鑽孔深度。考慮到在鑽孔過程中迴轉器7可能在無鑽杆的非鑽進狀態下作往復動作，固在檢測迴轉器往複次數的同時檢測迴轉器轉動時的扭矩，當扭矩小於某一設定值時判斷出此時 為非鑽進狀態，對於其往複次數直接忽略，不予計數。具體實施時，迴轉器7可由電機驅動，在電機輸入電路10上設置用於檢測電路中 電流變化的電流傳感器9，電流傳感器的信號輸出端將所測得的的數據傳輸至數據處理系 統中。對於電機驅動的鑽機來說，在電壓穩定情況下，輸入電機的電流基本可以決定電機的 輸出功率，電流傳感器將電路中的實時檢測到的電流信號輸入數據處理系統中，經過換算 得出電機的即時扭矩。電機的即時扭矩可由電機的即時功率和電機的即時角速度得出。具體實施時，迴轉器也可由液壓動力驅動，液壓馬達的輸入液與其扭矩具有正相 關性，通過設置在液壓管路上的壓力傳感器實時檢測工作過程中的液壓管路中液壓油的壓 力，然後壓力傳感器的信號輸出端將所測數據傳輸至數據處理系統中，經轉換後計算獲得 液壓馬達即迴轉器的扭矩。通常在通過記錄迴轉器前後往復運動次數的方式來計算鑽孔深度時，數據處理系 統13首先將系統根據從電路或液壓管路上所測得數據而計算出來的迴轉器的扭矩與所設 定的扭矩兩相對比，來判斷此次往復運動次數是否為有效的工作次數，然後通過接近傳感 器8將此次計數計入數據處理系統中，作為最後計算孔深的有效數據。具體實施時，如果操 作人員能保證迴轉器的往復運動次數均為有效次數，也可以不安裝用於檢測迴轉器即時扭 矩的儀器而將往復運動次數直接輸入數據處理系統中。實施使用時，上述實施例中的三種測量孔深的方法可以同時使用，從而相互印證， 提高檢測孔深的精確度。 上述實施例中，用於驅動鑽杆鑽進的動力驅動裝置採用的迴轉器，具體實施，也可 以採用其他的動力裝置，如鑽機上常用的動力頭等裝置來作為動力驅動裝置。上述實施例中的數據處理系統可以採用常用的微機，在微機上預先設定要數據處 理軟體，對各種輸入數據處理系統中的數據進行常規處理，本發明中的數據處理較為簡單， 不需要複雜的運算，對數據處理系統的整體要求也較低。實施例2
如圖2所示，其與實施例1的不同之處在於其用於檢測動力驅動裝置往復運動次數的 計數裝置為設置在動力驅動裝置往復運動的極限位置並由動力驅動裝置觸發的計數開關 14，該計數開關14傳輸連接有專用的計數器15，計數器15的信號輸出端通過傳輸線路12 與數據處理系統13傳輸連接。實施例2中的計數開關可以選用機械上常用的限位開關即可，如採用彈簧式接觸 塊結構，將彈簧設置在支架上，在彈簧的靠近迴轉器的一端設置接觸塊與迴轉器接觸，當回 轉器運動到極限位置時，碰觸到接觸塊，彈簧受到壓縮，此時計數器受到信號，實現計數功 能。上述實施例中的計數開關設置在動力驅動裝置即迴轉器的後端，具體實施時，也 可以設置在迴轉器的前端的往復運動的極限位置處，也可以在前後兩個極限位置處均設置 計數開關。
權利要求
一種礦井用往復鑽機，包括支架，在支架上滑動設置有用於驅動等長度標準鑽杆的動力驅動裝置，動力驅動裝置在支架上做往復運動，其特徵在於所述支架上還設置有用於檢測動力驅動裝置往復運動次數的計數裝置。
2.根據權利要求1所述的礦井用往復鑽機，其特徵在於所述計數裝置包括設置在動 力驅動裝置往復運動的極限位置並由動力驅動裝置觸發的計數開關，該計數開關傳輸連接 有計數器，計數器的信號輸出端通過傳輸線路連接有數據處理系統。
3.根據權利要求1所述的礦井用往復鑽機，其特徵在於所述計數裝置為接近傳感器， 接近傳感器的信號輸出端通過傳輸線路連接有數據處理系統。
4.根據權利要求2或3所述的礦井用往復鑽機，其特徵在於所述迴轉器由電機驅動， 在電機輸入電路上設置有用於檢測電路中電流變化的電流傳感器，電流傳感器的信號輸出 端將所測數據傳輸至數據處理系統中。
5.根據權利要求2或3所述的礦井用往復鑽機，其特徵在於所述迴轉器由電機驅動， 在電機輸入電路上設置有用於檢測電路中電流變化的電流傳感器，電流傳感器的信號輸出 端將所測數據傳輸至數據處理系統中。
全文摘要
本發明公開了一種礦井用往復鑽機，包括支架，在支架上滑動設置有用於驅動等長度標準鑽杆的動力驅動裝置，動力驅動裝置在支架上做往復運動，所述支架上還設置有用於檢測動力驅動裝置往復運動次數的計數裝置。本發明礦井用往復鑽機在支架上設置計數裝置，計數裝置對動力驅動裝置的往復運動次數進行計數，因為鑽杆均採用等長度的標準鑽杆，因此通過所測的動力驅動裝置的往復運動次數和鑽杆的標準長度間接得出鑽孔的深度，從而實現對孔深的準確測量。本發明結構簡單，方便實用，在鑽孔的時候實現對孔深的檢測，避免了鑽孔的塌方或者礦井中的突出給鑽孔後再檢測孔深所帶來的影響，保證了生產的正常進行。
文檔編號E21B3/025GK101936132SQ201010285068
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者吳巍, 周慧峰, 張光輝, 趙彤宇, 郝志國 申請人:鄭州市光力科技發展有限公司