本發(fā)明涉及一種鉆孔裝置，具體是一種適用于煤礦井下對巷道底板進(jìn)行鉆孔錨桿支護(hù)的煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置，屬于井下支護(hù)裝備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

由于巷道周圍不同深度巖體的自身特性及所處應(yīng)力環(huán)境的不同，受地質(zhì)周期運(yùn)動(dòng)、地下水壓等因素影響，圍巖容易產(chǎn)生不協(xié)調(diào)變形，特別是針對煤礦井下開采，巷道頂、底板和兩幫圍巖會產(chǎn)生變形并向巷道內(nèi)移動(dòng)，其中巷道底板或采空區(qū)底板向上隆起的現(xiàn)象即稱之為底鼓，底鼓是井巷中常發(fā)生的一種動(dòng)力現(xiàn)象，它與圍巖的性質(zhì)、采動(dòng)影響、開采深度及地質(zhì)構(gòu)造等直接相關(guān)，國內(nèi)礦井某些巷道底鼓量甚至占到巷道頂、底板移近量的70％以上，特別針對開采深度較大的、具有應(yīng)力高、溫度高、地下水水壓高、擾動(dòng)強(qiáng)度高、沖擊危險(xiǎn)高、蠕變明顯、變形大等特點(diǎn)的深部采場、高應(yīng)力軟巖巷道和硐室，底鼓使巷道變形、斷面變小，嚴(yán)重影響著礦井通風(fēng)、運(yùn)輸和人員行走等各個(gè)環(huán)節(jié)，制約礦井安全及高產(chǎn)高效生產(chǎn)。

煤礦井下防止底鼓現(xiàn)象的發(fā)生不僅要補(bǔ)強(qiáng)巷道支護(hù)、加固兩幫，而且要根據(jù)具體的圍巖地質(zhì)條件采取措施將底鼓量減少到允許范圍，通常采用加固法、卸壓法、聯(lián)合法和加固巷道幫、角等方法減少底鼓現(xiàn)象，其中加固法是通過提高底板圍巖強(qiáng)度或提高對底板圍巖的支護(hù)力來達(dá)到控制底鼓的目的，是一種最常用的底鼓控制方法。

提高底板圍巖的強(qiáng)度，主要有底板注漿、底板錨桿支護(hù)等，在對底板采用錨桿支護(hù)操作時(shí)需先對底板進(jìn)行鉆孔，傳統(tǒng)方法在鉆孔過程中需在鉆桿上方用木柱或反向氣腿支撐在巷道頂板上，以提供反向支持力，但由于為了保證巷道底板在安設(shè)錨桿前不破壞，必須在距掘進(jìn)工作面一定距離內(nèi)安設(shè)錨桿，這個(gè)距離的大小與底板巖石的性質(zhì)有關(guān)，一般應(yīng)不大于10米，同時(shí)為了保證巷道掘進(jìn)速度不受影響，通常錨桿安裝的速度要快，而這種傳統(tǒng)的鉆孔方法操作不僅復(fù)雜、人力物力消耗大，而且鉆孔及安裝錨桿的速度較慢、效率低，不適應(yīng)于快速成巷的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置，結(jié)構(gòu)簡單，能夠在鉆孔過程中提供反向支持力的前提下實(shí)現(xiàn)快速對巷道底板進(jìn)行鉆孔操作，進(jìn)而整體提高錨桿安裝速度，適應(yīng)于快速成巷的要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置包括底架、工作部件、上架和裝置定位部件；

所述的上架固定安裝在底架上，底架底端設(shè)有滾輪；

所述的工作部件安裝在底架上，包括本體、前后導(dǎo)向通槽、前后定位鎖緊螺母、左右導(dǎo)向通槽、左右定位鎖緊螺母、鉆機(jī)安裝架和鉆機(jī)；本體是矩形框結(jié)構(gòu)，其左右兩端面通過位于端面中央的柱形滑靴架設(shè)在前后方向設(shè)置在底架內(nèi)側(cè)面上的前后導(dǎo)向通槽上，設(shè)有螺紋的柱形滑靴的端部穿過前后導(dǎo)向通槽；前后定位鎖緊螺母與柱形滑靴的端部螺紋配合并壓緊在前后導(dǎo)向通槽的外側(cè)面上；鉆機(jī)安裝架的前后兩端面通過柱形滑靴架設(shè)在左右方向設(shè)置在本體內(nèi)側(cè)面上的左右導(dǎo)向通槽上，設(shè)有螺紋的柱形滑靴的端部穿過左右導(dǎo)向通槽；左右定位鎖緊螺母與柱形滑靴的端部螺紋配合并壓緊在左右導(dǎo)向通槽的外側(cè)面上；所述的鉆機(jī)豎直設(shè)置安裝在鉆機(jī)安裝架上；

所述的裝置定位部件包括定位支撐雙向伸縮液壓缸和控制閥組；定位支撐雙向伸縮液壓缸設(shè)置為四件，四件定位支撐雙向伸縮液壓缸缸體中心對稱豎直固定安裝在上架或底架對角線位置上，其活塞端端部設(shè)有支撐座；控制閥組安裝在底架或上架上，控制閥組的輸出端通過液壓管路與定位支撐雙向伸縮液壓缸連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的底架和上架均是框架結(jié)構(gòu)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的底架和/或上架的框架結(jié)構(gòu)兩側(cè)面上設(shè)有交叉設(shè)置的支撐加強(qiáng)筋。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的定位前后定位鎖緊螺母和左右定位鎖緊螺母上沿徑向方向設(shè)有手柄。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的前后定位鎖緊螺母的內(nèi)端面與前后導(dǎo)向通槽的外側(cè)面之間和左右定位鎖緊螺母的內(nèi)端面與左右導(dǎo)向通槽的外側(cè)面之間由外向內(nèi)依次設(shè)有彈簧墊圈和平墊圈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置由于設(shè)有安裝在底架上的上架，定位支撐雙向伸縮液壓缸和控制閥組安裝在上架或底架上，因此通過操作控制閥組使四件定位支撐雙向伸縮液壓缸上下雙向伸出，定位支撐雙向伸縮液壓缸的支撐座頂靠在頂板和底板上使底架在巷道頂板與底板之間形成穩(wěn)定的剛性支撐，鉆孔期間鉆機(jī)的鉆桿鉆入底板產(chǎn)生的反作用力通過鉆機(jī)安裝架、本體作用于底架，底架將作用力通過定位支撐雙向伸縮液壓缸直接作用于巷道頂板和底板，因此不需要在鉆機(jī)的鉆桿上方用木柱或反向氣腿支撐在巷道頂板上以提供反向支持力；由于工作部件設(shè)有前后導(dǎo)向通槽、前后定位鎖緊螺母、左右導(dǎo)向通槽、左右定位鎖緊螺母，因此將本底板錨桿穩(wěn)鉆裝置定位好后可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)一個(gè)位置即可完成多排或多列孔的操作，即可以實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)在前后導(dǎo)向通槽和左右導(dǎo)向通槽行程范圍內(nèi)的所有整行和整列的鉆孔位置進(jìn)行定位鉆孔；由于本體與底架之間、鉆機(jī)安裝架與本體之間均設(shè)有柱形滑靴，因此可以實(shí)現(xiàn)對前后方向或左右方向上非完全水平的巷道底板進(jìn)行垂直鉆孔；本煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置結(jié)構(gòu)簡單、易于操作控制，完成鉆孔后即可進(jìn)行錨桿安裝，鉆孔及安裝錨桿的速度較快、安裝效率高，適應(yīng)于快速成巷的要求，特別適用于對巷道底鼓治理時(shí)采用底板錨桿支護(hù)的快速安裝錨桿。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明前后導(dǎo)向通槽及前后定位鎖緊螺母的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、底架，2、工作部件，21、本體，22、前后導(dǎo)向通槽，23、前后定位鎖緊螺母，24、左右導(dǎo)向通槽，25、左右定位鎖緊螺母，26、鉆機(jī)安裝架，27、鉆機(jī)，3、上架，4、裝置定位部件，41、頂部定位支撐液壓缸，42、底部定位支撐液壓缸，43、控制閥組。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置包括底架1、工作部件2、上架3和裝置定位部件4。

所述的上架3固定安裝在底架1上，底架1底端設(shè)有滾輪。

所述的工作部件2安裝在底架1上，包括本體21、前后導(dǎo)向通槽22、前后定位鎖緊螺母23、左右導(dǎo)向通槽24、左右定位鎖緊螺母25、鉆機(jī)安裝架26和鉆機(jī)27；本體21是矩形框結(jié)構(gòu)，其左右兩端面通過位于端面中央的柱形滑靴架設(shè)在前后方向設(shè)置在底架1內(nèi)側(cè)面上的前后導(dǎo)向通槽22上，設(shè)有螺紋的柱形滑靴的端部穿過前后導(dǎo)向通槽22，本體21可以通過柱形滑靴在前后導(dǎo)向通槽22上前后移動(dòng)、或沿柱形滑靴的軸心旋轉(zhuǎn)改變角度；如圖2所示，前后定位鎖緊螺母23與柱形滑靴的端部螺紋配合并壓緊在前后導(dǎo)向通槽22的外側(cè)面上，本體21可以通過松開或旋緊前后定位鎖緊螺母23實(shí)現(xiàn)在底架1上前后方向移動(dòng)或定位；鉆機(jī)安裝架26的前后兩端面通過柱形滑靴架設(shè)在左右方向設(shè)置在本體21內(nèi)側(cè)面上的左右導(dǎo)向通槽24上，設(shè)有螺紋的柱形滑靴的端部穿過左右導(dǎo)向通槽24，鉆機(jī)安裝架26可以通過柱形滑靴在左右導(dǎo)向通槽24上左右移動(dòng)、或沿柱形滑靴的軸心旋轉(zhuǎn)改變角度；左右定位鎖緊螺母25與柱形滑靴的端部螺紋配合并壓緊在左右導(dǎo)向通槽24的外側(cè)面上，鉆機(jī)安裝架26可以通過松開或旋緊左右定位鎖緊螺母25實(shí)現(xiàn)在本體21上左右方向移動(dòng)或定位；鉆機(jī)27豎直設(shè)置安裝在鉆機(jī)安裝架26上。

所述的裝置定位部件4包括定位支撐雙向伸縮液壓缸41和控制閥組42；由于支撐液壓缸豎直設(shè)置在架體的對角線支撐腿上支撐更穩(wěn)固，因此定位支撐雙向伸縮液壓缸41設(shè)置為四件，四件定位支撐雙向伸縮液壓缸41缸體中心對稱豎直固定安裝在上架3或底架1對角線位置上，其活塞端端部設(shè)有支撐座；控制閥組42安裝在底架1或上架3上，控制閥組42的輸出端通過液壓管路與定位支撐雙向伸縮液壓缸41連接。

將本煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置放置在需進(jìn)行底板鉆孔的巷道底板上后將控制閥組42的輸入端通過液壓管路與工作面液壓泵站連接，然后操作控制閥組42使四件定位支撐雙向伸縮液壓缸41上下雙向伸出，定位支撐雙向伸縮液壓缸41的支撐座頂靠在頂板和底板上使底架1在巷道頂板與底板之間形成剛性支撐，然后松開前后定位鎖緊螺母23和左右定位鎖緊螺母25，移動(dòng)本體21至前后方向上需鉆孔的位置后鎖緊前后定位鎖緊螺母23，然后移動(dòng)鉆機(jī)安裝架26至左右方向上需鉆孔的位置后鎖緊左右定位鎖緊螺母25，鉆機(jī)27即正對鉆孔位置，啟動(dòng)鉆機(jī)27進(jìn)行鉆孔即可，柱形滑靴的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)對前后方向或左右方向上非完全水平的巷道底板進(jìn)行垂直鉆孔，鉆孔期間鉆機(jī)27的鉆桿鉆入底板產(chǎn)生的反作用力通過鉆機(jī)安裝架26、本體21作用于底架1，底架1將作用力通過定位支撐雙向伸縮液壓缸41直接作用于巷道頂板和底板；鉆好第一個(gè)孔后可直接松開前后定位鎖緊螺母23或左右定位鎖緊螺母25進(jìn)行前后方向或左右方向上的鉆孔位置調(diào)整實(shí)現(xiàn)一排或一列的鉆孔操作。

為了減輕整個(gè)裝置的整體重量以便于移動(dòng)，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的底架1和上架3均是框架結(jié)構(gòu)。

為了增加本設(shè)備的整體支撐強(qiáng)度，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的底架1和/或上架3的框架結(jié)構(gòu)兩側(cè)面上設(shè)有交叉設(shè)置的支撐加強(qiáng)筋。

為了實(shí)現(xiàn)不使用額外工具快速旋緊或松開定位前后定位鎖緊螺母23和左右定位鎖緊螺母25，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的定位前后定位鎖緊螺母23和左右定位鎖緊螺母25上沿徑向方向設(shè)有手柄，通過旋轉(zhuǎn)手柄可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)快速旋緊或松開定位前后定位鎖緊螺母23和左右定位鎖緊螺母25。

為了防止旋緊后的定位前后定位鎖緊螺母23和左右定位鎖緊螺母25在鉆孔過程中因振動(dòng)而松動(dòng)，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述的前后定位鎖緊螺母23的內(nèi)端面與前后導(dǎo)向通槽22的外側(cè)面之間和左右定位鎖緊螺母25的內(nèi)端面與左右導(dǎo)向通槽24的外側(cè)面之間由外向內(nèi)依次設(shè)有彈簧墊圈和平墊圈。

本煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置由于設(shè)有安裝在底架1上的上架3，定位支撐雙向伸縮液壓缸41和控制閥組42安裝在上架3或底架1上，因此通過操作控制閥組42使四件定位支撐雙向伸縮液壓缸41上下雙向伸出，定位支撐雙向伸縮液壓缸41的支撐座頂靠在頂板和底板上使底架1在巷道頂板與底板之間形成穩(wěn)定的剛性支撐，鉆孔期間鉆機(jī)27的鉆桿鉆入底板產(chǎn)生的反作用力通過鉆機(jī)安裝架26、本體21作用于底架1，底架1將作用力通過定位支撐雙向伸縮液壓缸41直接作用于巷道頂板和底板，因此不需要在鉆機(jī)27的鉆桿上方用木柱或反向氣腿支撐在巷道頂板上以提供反向支持力；由于工作部件2設(shè)有前后導(dǎo)向通槽22、前后定位鎖緊螺母23、左右導(dǎo)向通槽24、左右定位鎖緊螺母25，因此將本底板錨桿穩(wěn)鉆裝置定位好后可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)一個(gè)位置即可完成多排或多列孔的操作，即可以實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)27在前后導(dǎo)向通槽22和左右導(dǎo)向通槽24行程范圍內(nèi)的所有整行和整列的鉆孔位置進(jìn)行定位鉆孔；由于本體21與底架1之間、鉆機(jī)安裝架26與本體21之間均設(shè)有柱形滑靴，因此可以實(shí)現(xiàn)對前后方向或左右方向上非完全水平的巷道底板進(jìn)行垂直鉆孔；本煤礦井下四立柱定位底板錨桿鉆孔裝置結(jié)構(gòu)簡單、易于操作控制，完成鉆孔后即可進(jìn)行錨桿安裝，鉆孔及安裝錨桿的速度較快、安裝效率高，適應(yīng)于快速成巷的要求，特別適用于對巷道底鼓治理時(shí)采用底板錨桿支護(hù)的快速安裝錨桿。