用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置和使用方法与流程

本发明涉及一种定向钻机装置和使用方法，尤其是一种用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置和使用方法。

背景技术：

1、水平定向钻机是在不开挖地表面的条件下，铺设多种地下公用设施(管道、电缆等)的一种施工机 械，它广泛应用于供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等柔性管线铺设施工中，它适用于沙土、粘土、等地况，不适宜地下水位较高及卵石地层，因此水平定向钻机装置是一种重要的钻孔装置，在现有的水平定向钻机装置中，还没有一种用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置和使用方法，还都是在履带底盘前部上安装抓牢支腿、在履带底盘前部上安装钻机，当需要水平定向钻孔时，通过抓牢支腿把履带底盘放到钻孔工位上，通过钻机，把钻杆放到钻孔作业点上，由于对履带底盘的固定点只分布在前部和受到钻机的给进作用力限制，从而不适合在煤矿巷道中进行定向钻孔需要，

2、本发明通过在四角固稳状态下进行底部推动进给钻孔作业的技术特征，对都是在履带底盘前部上安装抓牢支腿并且在履带底盘前部上安装钻机的技术问题进行了在技术层面上进行有效的探索研究，

3、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术，基于申请人于2024年2月12日提供的具有工作过程中解决实际技术问题的技术交底书、通过检索得到相近的专利文献和背景技术中现有的技术问题、技术特征和技术效果，做出本发明的申请技术方案。

技术实现思路

1、本发明的客体是一种用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置，

2、本发明的客体是一种用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置使用方法。

3、为了克服上述技术缺点，本发明的目的是提供一种用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置和使用方法，因此满足了在煤矿巷道中进行硬质岩体中水平定向钻孔需要。

4、为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：一种用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置，包含有用于作为运动支撑的运动载体部、设置在运动载体部上的上下稳固部件、设置在运动载体部上的导轨架、设置在导轨架上的钻机、设置在钻机与导轨架之间的进给伸缩缸。

5、由于设计了运动载体部、上下稳固部件、导轨架、钻机和进给伸缩缸，通过运动载体部，实现了带动上下稳固部件、导轨架、钻机和进给伸缩缸进行钻孔作业工位之间移动，通过上下稳固部件，实现了对运动载体部进行稳固在钻孔作业工位上，通过钻机，实现了进行水平定向钻孔作业，通过导轨架和进给伸缩缸，实现了对钻机进行增大推动作用力进行进给，实现了在四角固稳状态下进行底部推动进给钻孔作业，解决了对都是在履带底盘前部上安装抓牢支腿并且在履带底盘前部上安装钻机的技术问题，因此满足了在煤矿巷道中进行硬质岩体中水平定向钻孔需要。

6、本发明设计了，按照在四角固稳状态下进行底部推动进给钻孔作业的方式把运动载体部、上下稳固部件、导轨架、钻机和进给伸缩缸相互联接。

7、本发明设计了，按照进行增大推动作用力进行进给的方式把导轨架和进给伸缩缸与运动载体部、上下稳固部件和钻机联接。

8、本发明设计了，运动载体部设置为包含有移动底盘和动力部件。

9、以上四个技术方案的技术效果在于：实现了四个角部进行伸缩立柱式固定、下部进行推动进给操作，保证了在钻孔过程中处于稳定状态。

10、本发明设计了，还包含有第一附件装置并且第一附件装置设置在钻机与运动载体部之间，第一附件装置设置为包含有钻杆支撑架和钻杆支撑辊。

11、本发明设计了，还包含有第二附件装置并且第二附件装置设置在运动载体部上，第二附件装置设置为侧平台。

12、本发明设计了，还包含有第三附件装置并且第三附件装置设置在运动载体部上，第三附件装置设置为定向系统部件。

13、以上三个技术方案的技术效果在于：实现了其它部件的集成安装，扩展了本发明的技术效果。

14、本发明设计了，在移动底盘上分别设置有侧平台、上下稳固部件、钻杆支撑架和钻杆支撑辊，在钻杆支撑架和钻杆支撑辊与移动底盘之间设置有导轨架并且在导轨架上设置有钻机，在钻机与导轨架之间设置有进给伸缩缸并且移动底盘与上下稳固部件、钻杆支撑架和进给伸缩缸之间设置有动力部件，在动力部件上设置有定向系统部件。

15、以上技术方案的技术效果在于：通过移动底盘、侧平台、上下稳固部件、动力部件、钻杆支撑架、导轨架、进给伸缩缸、钻机、钻杆支撑辊和定向系统部件，组成了本发明的基础技术方案，解决了本发明的技术问题。

16、本发明设计了，上下稳固部件设置为包含有安装竖板部、安装横板部、顶升伸缩缸部、下座部、上座部、中间筒部和中间螺杆螺母部并且安装竖板部的外端端面部设置为与安装横板部的内端端面部联接，安装横板部设置为与顶升伸缩缸部的外壳下部套装式联接并且顶升伸缩缸部的下端端面部设置为与下座部的内端端面部联接，中间筒部的上端端口部设置为与上座部的内端端面部联接并且中间筒部的下端端口部设置为与顶升伸缩缸部的伸缩端头套装式联接，中间螺杆螺母部的螺杆分别设置为与中间筒部和顶升伸缩缸部的伸缩端头贯穿式联接并且中间螺杆螺母部的螺杆凸缘体和中间螺杆螺母部的螺母内端端面部分别设置为与中间筒部周边侧面部接触式联接，安装竖板部的内端端面部设置为与移动底盘联接并且顶升伸缩缸部的液压端口部设置为与动力部件连通式联接，安装竖板部设置为矩形块状体并且安装横板部设置为具有通孔体的片状体，安装横板部的通孔体设置为与顶升伸缩缸部联接并且安装横板部设置为沿安装竖板部的竖向中心线间隔排列分布，顶升伸缩缸部设置为两节式伸缩缸并且下座部和上座部分别设置为外端端面部具有尖钉的块状体，中间筒部设置为管状体并且中间螺杆螺母部的螺杆设置为六角螺栓，中间螺杆螺母部的螺母设置为六角螺母。

17、以上技术方案的技术效果在于：实现了通体柱杆进行稳固处理，实现了进行至少三个点体支撑。

18、本发明设计了，导轨架设置为矩形框状体并且导轨架的横向边框设置为与钻机滑动式联接，导轨架的横向边框的上端端面部设置为与钻机接触式联接并且导轨架的横向边框的下端端面部设置为与移动底盘联接，导轨架的纵向边框的内端端面部设置为与进给伸缩缸联接。

19、本发明设计了，进给伸缩缸设置为双头伸缩缸并且进给伸缩缸的伸缩端头设置为与导轨架联接，进给伸缩缸的外壳筒体设置为与钻机联接并且进给伸缩缸的液压端口部分别设置为与动力部件连通式联接。

20、以上两个技术方案的技术效果在于：实现了由推拖来动转换成钻孔进给运动，提高了钻孔进给的精确度。

21、本发明设计了，钻机设置为具有驱动水泵的钻机并且钻机的下端端面边缘部设置为与导轨架容纳式联接，钻机的下端端面边缘部设置为与导轨架接触式联接并且钻机的下端端面中间部设置为与进给伸缩缸联接，钻机的前端端面部设置为与钻杆支撑架相对应分布并且钻机的后端端面部设置为与钻杆支撑辊相对应分布。

22、以上技术方案的技术效果在于：实现了另置外部动力源带动钻机进行工作，增大了钻机的扭力。

23、本发明设计了，移动底盘设置为包含有底盘部、耳座部ⅰ和耳座部ⅱ并且底盘部的侧面边缘部设置为与耳座部ⅱ联接，底盘部的侧面中间部设置为与耳座部ⅰ联接并且耳座部ⅰ设置为通过销轴与侧平台联接，底盘部的上端端面其中一侧部设置为与动力部件联接并且底盘部的上端端面其中另一侧前部设置为与钻杆支撑架联接，底盘部的上端端面其中另一侧后部设置为与钻杆支撑辊联接并且底盘部的上端端面其中另一侧中间部设置为与导轨架联接，底盘部的前后端面侧部设置为与上下稳固部件联接并且底盘部的液压端口部设置为与动力部件连通式联接，底盘部设置为履带移动底盘，耳座部ⅰ设置为双板耳座并且耳座部ⅰ设置为沿底盘部的横向中心线间隔排列分布，耳座部ⅱ设置为单板耳座。

24、以上技术方案的技术效果在于：实现了履带底座设置，由耳座部ⅱ，实现了作为外部连接体。

25、本发明设计了，动力部件设置为包含有电机泵部、操作阀部、主油箱部、副油箱部和散热器部并且电机泵部的输入端口部设置为与副油箱部连通式联接，电机泵部的输出端口部设置为与操作阀部输入端口部连通式联接并且操作阀部的回油端口部设置为与主油箱部的输入端口部联接，散热器部的其中一个介质液端口部设置为与主油箱部连通式联接并且散热器部的其中另一个介质液端口部设置为与副油箱部连通式联接，操作阀部输出端口部分别设置为与移动底盘、上下稳固部件、钻杆支撑架和进给伸缩缸联接并且电机泵部的下端端面部和具有操作阀部的箱柜的下端端面部和副油箱部的下端端面部设置为与移动底盘联接，主油箱部设置为与移动底盘的车架嵌入式联接并且散热器部设置为与移动底盘挂接式联接，具有操作阀部的箱柜的上端端面部设置为与定向系统部件联接并且电机泵部设置为具有驱动电机和安装在驱动电机端轴上的高压泵的集成部件，操作阀部设置为具有安装在移动底盘的前端端面部上的液压锁和具有安装在移动底盘的后端端面部上的先导行走阀组的阀门部件并且主油箱部设置为条形盒状体，副油箱部设置为矩形盒状体并且散热器部设置为辐射散热器。

26、以上技术方案的技术效果在于：实现了双油箱体设置，增加了动力部件的工作可靠性能。

27、本发明设计了，操作阀部中作用在底盘部上的控制阀设置为安装在箱壳的独立阀门组。

28、以上技术方案的技术效果在于：提高了对底盘部的操作性能。

29、本发明设计了，钻杆支撑架设置为包含有耳座部ⅲ、抬升伸缩缸部ⅰ、耳座部ⅳ、抬升伸缩缸部ⅱ和抬升梁部并且抬升伸缩缸部ⅰ的伸缩端头设置为通过销轴与耳座部ⅲ联接，抬升伸缩缸部ⅱ的伸缩端头设置为通过销轴与耳座部ⅳ联接并且抬升梁部的其中一个端头设置为与抬升伸缩缸部ⅰ的壳体联接，抬升梁部的其中另一个端头设置为与抬升伸缩缸部ⅱ的壳体联接并且耳座部ⅲ的下端端面部和耳座部ⅳ的下端端面部分别设置为与移动底盘联接，抬升伸缩缸部ⅰ的液压端口部和抬升伸缩缸部ⅱ的液压端口部分别设置为与动力部件连通式联接并且抬升梁部设置为与钻机相对应分布，耳座部ⅲ和耳座部ⅳ分别设置为双板耳座并且抬升伸缩缸部ⅰ和抬升伸缩缸部ⅱ分别设置为两节式伸缩缸，抬升梁部设置为端头具有c字形夹持块的杆状体并且抬升梁部端头分别设置为与抬升伸缩缸部ⅰ和抬升伸缩缸部ⅱ夹持式联接。

30、以上技术方案的技术效果在于：实现了对钻杆进行前端进行位置调整。

31、本发明设计了，钻杆支撑辊设置为包含有耳座部ⅴ和辊部并且辊部的端头设置为与耳座部ⅴ的竖部转动式联接，耳座部ⅴ的下端端面部设置为与移动底盘联接并且辊部设置为与钻机相对应分布，耳座部ⅴ设置为双板耳座并且辊部设置为轴状体。

32、以上技术方案的技术效果在于：实现了对钻杆进行后端进行支撑。

33、本发明设计了，侧平台设置为包含有板部和杆部并且板部的前后端面部设置为与杆部的内端端面外侧部联接，杆部的内端头设置为通过销轴与移动底盘联接并且板部分别设置为与动力部件、钻机和定向系统部件相对应分布，板部设置为具有长条孔的矩形片状体并且杆部设置为条状体。

34、以上技术方案的技术效果在于：实现了对操作人员进行支撑。

35、本发明设计了，定向系统部件设置为地面定位定向系统并且定向系统部件的下端端面部设置为与动力部件联接。

36、以上技术方案的技术效果在于：实现了对钻工工序进行方位标定。

37、本发明设计了，移动底盘和动力部件与上下稳固部件、导轨架、进给伸缩缸和钻机设置为按照稳固中间部的方式分布并且移动底盘、动力部件、上下稳固部件、导轨架、进给伸缩缸和钻机与钻杆支撑架和钻杆支撑辊设置为按照端头支撑的方式分布，移动底盘、动力部件、上下稳固部件、导轨架、进给伸缩缸和钻机与侧平台设置为按照侧面支撑的方式分布并且移动底盘、动力部件、上下稳固部件、导轨架、进给伸缩缸和钻机与定向系统部件设置为按照方位确定的方式分布。本发明设计了，底盘部的中心线和主油箱部的中心线设置在同一条直线上，至少四个侧平台和至少四个上下稳固部件分别设置在移动底盘上，至少两个进给伸缩缸设置在导轨架和钻机之间，耳座部ⅴ、耳座部ⅲ、电机泵部、操作阀部、主油箱部、副油箱部、散热器部和安装竖板部分别设置为与底盘部联接，杆部设置为与耳座部ⅰ联接，抬升伸缩缸部ⅰ、抬升伸缩缸部ⅱ和顶升伸缩缸部分别设置为与操作阀部联接。

38、本发明设计了，一种用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置使用方法，其步骤是：由运动载体部实现了带动上下稳固部件、导轨架、钻机和进给伸缩缸进行钻孔作业工位之间移动，由上下稳固部件实现了对运动载体部进行稳固在钻孔作业工位上，由钻机实现了进行水平定向钻孔作业，由导轨架和进给伸缩缸实现了对钻机进行增大推动作用力进行进给，实现了在四角固稳状态下进行底部推动进给钻孔作业。

39、以上技术方案的技术效果在于：凸显了在四角固稳状态下进行底部推动进给钻孔作业的技术特征，引入了在用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置使用方法的技术领域中应用。

40、本发明设计了，其步骤是：当需要在煤矿巷道中进行水平定向钻孔时，根据煤矿巷道的高度，选取相对应长度的中间筒部，通过中间螺杆螺母部，把中间筒部的下端端口部安装在顶升伸缩缸部的伸缩端头上，使杆部在耳座部ⅰ中进行转动，使板部处于水平状态，使电机泵部处于工作状态，通过操作阀部，使底盘部处于运动状态，把底盘部放置在水平定向钻孔的工位上，再使底盘部处于停止状态，使顶升伸缩缸部处于伸长状态，使下座部作用在煤矿巷道的底壁上，使上座部作用在煤矿巷道的顶壁上，把底盘部稳固在煤矿巷道中，使钻机处于后端钻孔初始状态，钻杆放到辊部上，使钻杆向前移动，把钻杆放到钻机和抬升梁部上，通过抬升伸缩缸部ⅰ和抬升伸缩缸部ⅱ的伸缩运动，把钻杆放到水平定向钻孔的钻孔作业点上，把钻杆安装在钻机中，把钻机的驱动水泵的端口体与外部高压水源上的输出端口连接，通过位于外部高压水源上的输出端口上的控制阀，使钻机处于工作状态，带动钻杆进行转动，使进给伸缩缸处于工作状态，带动钻机在导轨架上进行向前运动，由钻杆进行水平定向钻孔作业，当前一个钻杆钻入到水平定向钻孔后，使前一个钻杆与钻机分开，使进给伸缩缸处于工作状态，带动钻机在导轨架上进行向后运动，再使钻机处于后端钻孔初始状态，把后一个钻杆再放到辊部、钻机和抬升梁部上，把后一个钻杆再安装在钻机中，通过进给伸缩缸和钻机，由后一个钻杆进行水平定向钻孔作业，当完成在煤矿巷道中进行水平定向钻孔后，使钻机处于前端取杆初始状态，由钻机带动钻杆进行反方向转动，通过进给伸缩缸，带动钻机在导轨架上进行向后运动，把钻杆从水平定向钻孔中取出，等到完成把钻杆从水平定向钻孔中取出后，使顶升伸缩缸部处于收缩状态，使下座部与煤矿巷道的底壁分开，使上座部与煤矿巷道的顶壁分开，使底盘部处于运动状态，把底盘部放置在下一个水平定向钻孔的工位上。

41、以上技术方案的技术效果在于：实现了在煤矿巷道的硬质岩体中进行水平定向钻孔操作，使钻杆在稳定状态下进行大推力钻孔作业。

42、在本技术方案中，上下稳固部件、导轨架、进给伸缩缸和钻机是基础部件，也是本发明的必要技术特征，移动底盘、侧平台、动力部件、钻杆支撑架、钻杆支撑辊和定向系统部件是功能部件，是实现本发明的其它技术效果的特征，底盘部、耳座部ⅰ、耳座部ⅱ、板部、杆部、安装竖板部、安装横板部、顶升伸缩缸部、下座部、上座部、中间筒部、中间螺杆螺母部、电机泵部、操作阀部、主油箱部、副油箱部、散热器部、耳座部ⅲ、抬升伸缩缸部ⅰ、耳座部ⅳ、抬升伸缩缸部ⅱ、抬升梁部、耳座部ⅴ和辊部这些技术特征的设计，是符合专利法及其实施细则的技术特征。

43、在本技术方案中，在四角固稳状态下进行底部推动进给钻孔作业的底部推动进给由导轨架和进给伸缩缸实现。

44、在本技术方案中，在四角固稳状态下进行底部推动进给钻孔作业的运动载体部、上下稳固部件、导轨架、钻机和进给伸缩缸为重要技术特征，在用于煤矿巷道的硬质岩体水平定向钻机装置和使用方法的技术领域中，具有新颖性、创造性和实用性，在本技术方案中的术语都是可以用本技术领域中的专利文献进行解释和理解。