复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置的制作方法

专利2026-02-11  17


本发明涉及斜井围岩,具体为一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置。


背景技术:

1、斜井是指在钻井工程中,具有倾斜角度的井。井口与设计目标点不在一条铅垂线上而是按照人为的需要,在一个给定的方向上与井口垂线偏离一定距离的井。

2、斜井进行施工的时候,松软地形容易发生坍塌,为了避免坍塌,会对斜井的内壁面进行加固,一般这种做法称作围岩;

3、常用的做法是将铆钉植入到斜井的内部,并在铆钉之间挂上网索,并对防护网位置进行混凝土浇灌,从而形成支护面来避免斜井坍塌,也就是行业内所称的“锚网索喷”。

4、中国专利公开号:cn 112593942 a中公布了名称为《一种深井软岩暗斜井围岩控制装置与实施方法》的发明专利,包括索道系统、中空注浆平台和混凝土制备与运输系统;

5、实现了深部软岩暗斜井围岩的快速半自动化控制,增加斜井整体支护强度,对巷道围岩实现均匀改性,避免出现围岩控制盲点,有效提高围岩控制效率,保证了矿井的采掘衔接,既能够加快支护效率,又能提高暗斜井围岩完整性。

6、上述现有技术的主要技术方案是通过索道运输中空注浆平台在斜井内进行混凝土浇灌,通过上述方法在较为规则的斜井中使用没有任何问题,但是,斜井的开挖和施工经常会根据地形和实际的需求进行改道,也就导致了斜井中的环境相对复杂,在复杂的环境中再使用上述现有技术进行施工的话,中空注浆平台与斜井的壁面就无法保持平行,从而导致现有技术无法发生相对应的效果。

7、因此,提供给了一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,用于在复杂的斜井环境中进行均匀浇灌。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,包括承载机构、混凝土浇灌机构和角度调整机构,所述混凝土浇灌机构架设在承载机构的内部,所述角度调整机构对称安装在混凝土浇灌机构上,所述承载机构置于斜井的轨道上,且所述承载机构被牵引车牵引;

3、所述混凝土浇灌机构包括混凝土浇灌箱,所述混凝土浇灌箱的内部分割出混凝土传输仓和电气设备仓,所述混凝土浇灌箱一侧的顶部设置有混凝土进口;

4、所述电气设备仓的内部设置有电路元器件、输送泵和液压控制装置;

5、所述混凝土浇灌箱的顶部固定连接有垂直金属管,所述垂直金属管的顶部设置有对称分布的分流管,所述垂直金属管的底部延伸出两通的导流管,所述导流管的一端与混凝土进口互通,所述导流管的另一端与电气设备仓内部输送泵连接;

6、所述混凝土浇灌箱的顶部固定连接有控制台,所述控制台与电气设备仓内部的电路元器件、输送泵和液压控制装置连接,通过控制台控制电路元器件、输送泵和液压控制装置;

7、所述混凝土浇灌箱的侧面设置有供电插座,所述供电插座与外接电源连接对电气设备仓内部的电路元器件、输送泵和液压控制装置进行供电;

8、所述角度调整机构包括主动展臂和液压杆,所述主动展臂的一端铰接在垂直金属管的侧面,所述主动展臂的端部铰接有从动展臂,所述从动展臂的端部设置有可伸缩的伸缩头;

9、所述液压杆位于主动展臂和从动展臂的连接和主动展臂与垂直金属管的连接处,且液压杆的两端均铰接,所述液压杆的输油管延伸至电气设备仓的内部与液压控制装置连接;

10、所述主动展臂和从动展臂上固定连接有混凝土浇筑管,所述混凝土浇筑管的一端与分流管连接,所述混凝土浇筑管的另一端延伸至伸缩头的端部,所述混凝土浇筑管位于主动展臂和从动展臂的连接处设置有波纹管接头;

11、所述伸缩头的顶部安装有红外测距探头,所述红外测距探头的电源线延伸至电气设备仓内部的电路元器件上。

12、优选的,所述混凝土进口包括下料槽和防护罩,防护罩固定在混凝土浇灌箱的顶部对下料槽的端部进行覆盖。

13、优选的,所述垂直金属管为内部中空的金属管,所述分流管直接与垂直金属管的内部贯通。

14、优选的,所述控制台位于混凝土浇灌箱顶部靠近牵引挂钩的一面,所述控制台上设置有控制按钮和手动摇杆。

15、优选的,所述主动展臂的长度不超过垂直金属管的长度,所述从动展臂和伸缩头的总长度不超过主动展臂的长度。

16、优选的,所述从动展臂的数量最少为一节,所述伸缩头安装在最顶端的从动展臂的端部。

17、优选的,最顶端所述从动展臂的内部设置有引导腔,所述引导腔的内部安装有伸缩油缸,所述伸缩油缸的端部推动伸缩头实现伸缩。

18、优选的,所述承载机构包括支撑底盘,所述支撑底盘的顶部固定连接有防护架,所述支撑底盘的底部固定连接有轨道轮,所述支撑底盘的端部设置有牵引挂钩,且牵引挂钩与牵引车连接。

19、优选的,所述防护架的两端均为开放口,所述防护架两端开放口顶部固定连接有限位部。

20、优选的,所述混凝土浇灌箱的两端均设置有限位孔,所述限位孔的高度与限位部顶部高度相适配,且限位孔螺纹连接有螺栓,螺栓与限位部配合对混凝土浇灌箱进行限位。

21、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

22、第一、本发明通过设置承载机构置于斜井的轨道上并被牵引车带动进行移动,移动的同时,混凝土搅拌车通过混凝土进口向混凝土浇灌箱的内部输送混凝土,然后通过输送泵进行混凝土传输,并且通过与主动展臂和从动展臂连接的混凝土浇筑管喷向斜井的井壁,且主动展臂和从动展臂均被液压杆带动实现方向可变,而伸缩头通过伸缩改变与斜井井壁之间的距离,并通过红外测距探头检测混凝土的厚度,达到了可适用于复杂环境中进行围岩施工的效果。

23、第二、本发明通过设置红外测距探头,从而通过设定红外测距探头与壁面之间的厚度值,在浇灌混凝土的时候,当前片区厚度达到指定值的时候,红外测距探头向控制台中传输信号,通过控制台来改变波纹管接头端部的位置、输送泵的启停以及伸缩头的伸缩长度中的任意一项或多项,达到了智能程度高的效果。

24、第三、本发明通过将混凝土浇灌箱与防护架之间以可分离的方式进行连接,并在支撑底盘的两侧设置限位部对混凝土浇灌箱进行限位,同时使用螺栓进行固定,在使用的过程中,能够使混凝土浇灌箱与防护架进行分离,以实现方便维护和将防护架单独进行使用的效果。

25、第四、本发明通过将主动展臂和从动展臂通过铰接的方式进行连接,并分别设置主动展臂、从动展臂和伸缩头的长度,在运输的时候,能够通过液压杆将主动展臂和从动展臂进行折叠,从而减少设备整体的占用空间,并能够方便的进入到洞口较小的斜井中。



技术特征:

1.一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,包括承载机构(1)、混凝土浇灌机构(2)和角度调整机构(3),所述混凝土浇灌机构(2)架设在承载机构(1)的内部,所述角度调整机构(3)对称安装在混凝土浇灌机构(2)上,其特征在于:所述承载机构(1)置于斜井的轨道上,且所述承载机构(1)被牵引车牵引;

2.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:所述混凝土进口(204)包括下料槽和防护罩,防护罩固定在混凝土浇灌箱(201)的顶部对下料槽的端部进行覆盖。

3.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:所述垂直金属管(206)为内部中空的金属管,所述分流管(207)直接与垂直金属管(206)的内部贯通。

4.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:所述控制台(208)位于混凝土浇灌箱(201)顶部靠近牵引挂钩(104)的一面,所述控制台(208)上设置有控制按钮和手动摇杆。

5.根据权利要求1所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:所述主动展臂(301)的长度不超过垂直金属管(206)的长度,所述从动展臂(302)和伸缩头(303)的总长度不超过主动展臂(301)的长度。

6.根据权利要求5所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:所述从动展臂(302)的数量最少为一节,所述伸缩头(303)安装在最顶端的从动展臂(302)的端部。

7.根据权利要求6所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:最顶端所述从动展臂(302)的内部设置有引导腔(3021),所述引导腔(3021)的内部安装有伸缩油缸(3022),所述伸缩油缸(3022)的端部推动伸缩头(303)实现伸缩。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:所述承载机构(1)包括支撑底盘(101),所述支撑底盘(101)的顶部固定连接有防护架(102),所述支撑底盘(101)的底部固定连接有轨道轮(103),所述支撑底盘(101)的端部设置有牵引挂钩(104),且牵引挂钩(104)与牵引车连接。

9.根据权利要求8所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:所述防护架(102)的两端均为开放口,所述防护架(102)两端开放口顶部固定连接有限位部(105)。

10.根据权利要求9所述的一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,其特征在于:所述混凝土浇灌箱(201)的两端均设置有限位孔(210),所述限位孔(210)的高度与限位部(105)顶部高度相适配,且限位孔(210)螺纹连接有螺栓,螺栓与限位部(105)配合对混凝土浇灌箱(201)进行限位。


技术总结
本发明涉及斜井围岩技术领域,且公开了一种复杂环境下缓坡斜井施工围岩控制装置,包括承载机构、混凝土浇灌机构和角度调整机构,混凝土浇灌机构架设在承载机构的内部,角度调整机构对称安装在混凝土浇灌机构上,承载机构置于斜井的轨道上,且承载机构被牵引车牵引,通过设置承载机构置于斜井的轨道上并被牵引车带动进行移动,移动的同时,混凝土搅拌车通过混凝土进口向混凝土浇灌箱的内部输送混凝土,然后通过输送泵进行混凝土传输,并且通过与主动展臂和从动展臂连接的混凝土浇筑管喷向斜井的井壁,且主动展臂和从动展臂均被液压杆带动实现方向可变,而伸缩头通过伸缩改变与斜井井壁之间的距离,并通过红外测距探头检测混凝土的厚度。

技术研发人员:李忠森,张基伟,田潭,王鹏,李战,叶清文,徐培均
受保护的技术使用者:陕西煤业化工建设(集团)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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