专利名称：地下砂砾石开采设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地下开采技术，特别是一种地下砂砾石开采设备。
目前某些地区砂砾石特别缺乏，加之交通运输不便，使得砂砾石作为商品建筑材料其价格非常高，特别是一些平原水库、湖泊、河流及水源充足的盐碱地、沼泽地、低洼的废弃地等地下蕴藏了大量的砂砾石，因此砂砾石的开发开采利用具有较大的经济价值，而且开采的同时，还可以兼修养鱼池、加深越冬池促进淡水鱼业的发展，另外还可用于某些地方地下沙金矿的开采及平原桩基的施工、以及水下清淤等。为此，我们开发设计了“一种地下砂砾石开采井具”，已申请专利，专利号为CN92228502.0，虽然该井具结构简单、实用，但其配套机构等未能给出，而且开发时发现有些部分结构不尽合理，效率也较低。
本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题进行了改进，并在该井具的基础上设计提供一种结构设计合理，使用方便，效率高，相应造价较低，便于推广且一机多用的地下砂砾石开采设备。
本实用新型是通过下列方式予以实现的一种地下砂砾石开采设备，包括井具部分、支护行走部分、动力传递部分及辅助装置部分，本实用新型的特征是所说的井具部分由井头4、井底10和它们之间连接的内外井管6组成，其中，井头4由带法兰盘的注水三通35及其内的内管回转管头32、注水三通35上、下通过螺钉、内管密封调整盘31和带排水头的外管密封丝母36及橡胶水封34、石棉沙封33连接的带进气阀的内管出料弯头30及出料管头2和外管回转管头37及其上设置的开采水枪遥控阀门43组成，井底10由喷射泵扩散喉管47及其下端连接的锥形过渡管49和护筒51以及它们内部设置的喷管及吸入管50和开采水枪进口段及阀门48、护筒51底部设置的合页式钻齿54、固定钻齿53和花篮式钻头52组成；上述所说的注水三通35及其内的内管回转管头32由于上部带有法兰，可通过螺钉、内管密封调整盘31、橡胶水封34、石棉沙封33进行连接并固连于升降箱3的上部，而且通过密封环(挡压环)46、内管密封丝母36实现二者的连接，外管回转管头37的下部接内外井管6，内外井管6是在两端各用四块扁钢连成一体，同时分别设置橡胶水封33，每节内外井管6一般不超过3米，各节之间用两个半圆对接卡箍44、密封垫45连接，其中，与井底10连接的内外井管6的下端是用法兰盘连接。
所说的支护行走部分由充水浮箱8及其上的纵梁7和横梁19、边浮桶18、步进锚绳14、调平防转刃脚15、调平升降机9、充水浮箱8及其纵、横梁7和19上面的井架1及其中间和两侧设置的升降箱3和休息室16及控制室17组成，这里井架1为龙门式结构。
所说的动力传递部分由设置于升降箱3上部的回转减速电机41及与其输出轴相连的主动齿轮40、与主动齿轮40啮合且设置于井具部分的外管回转管头37外周并可带动其转动的从动齿轮39、以及高压泵20、真空水箱21、与高压泵20连通且上端接注水三通35的高压水管5、机组驱动人力绞盘25及双速电动葫芦27组成；所说的辅助装置部分由充水浮箱8上设置的注排水管28及充水浮箱水量观察及进排气管23、充水浮箱5内设置的电化防锈孔24组成。
本实用新型的工作原理及过程是通过内外井管6夹层中注入高压水，高压水进入井底10后，一部分供给开采水枪11(两个水平设置的回转的开采水枪)，另一部分作为向上、向内管的喷射泵的工作动力水流，在供给开采水枪11的高压水流，大部分与被其开采冲浮及钻头钻下的砂砾石一起被喷射泵抽回地面，达到开采的目的。工作过程是
①、将本机组运到预知有开采价值的水域岸边，按要求组装完毕。
②、利用步进锚绳和机组驱动人力绞盘14和25进入预定水域，此间注意充水浮箱8适当充水，之后调平甲板使井架1竖直。
③、通电源将升降箱3及井头4升起稳住，然后在甲板的地窗卡板卡住井底10，并移来下端带法兰盘和小阀门的内外井管6(1#管)，检查水封无误后，上端对准外管回转管头37并调整升降高度，接着将开采水枪11的小阀门启闭线接好，再用半圆对接卡箍44将二者接好，最后把下面的护体移开接上启闭线，检查水封并通过法兰盘连接。
④、升降配合并移开地窗卡板，使井底10进入水下土层，同时检查井架1的竖直情况，然后开回转减速电机41，开高压泵20，此时开始钻进作业。
⑤、钻进时间3-5分钟(3米卡一节内外井管6)，待钻进超钻30-50厘米即停注水，停止回转，拧开上部内外井管6的进气孔道旋钮，升降配合、卡住下一节，拆下的外管回转管头37的半圆对接卡箍44，提升并摘开开采水枪启闭线，提升至最大程度后，放上护体，同时移来一节内外井管6立在护体上，上端对准外管回转管头37，升降调整到合适位置接上启闭线及水封无误后，再升降配合并用半圆对接卡箍44将二者接严，其后过程与③、④相同继续钻进作业。
⑥、如此，一直钻到砂砾层底部，适当提升后，再停止注水，接上输料管，然后注水并逐渐加大开采水枪11的给水量，开始进行抽砂砾石作业。在开采作业当中一旦遇出料终端出料、出水锐减时，则最大可能是花篮式钻头的孔隙被超径石块等物堵住，可采用暂时关一下出料管处的阀门和开采水枪11的阀，这样反向冲一下，再依次逐渐打开开采水枪阀门和出料管处的阀门即可回复正常；再不行，则需另寻开采地点。
⑦、当达到预计的单井开采量(可根据经验以时间控制或其它方法估测)即应停开采水枪11、停注水，升井具部分，逐节拆下内外井管6(一般可留一节最下端的)，同样注意接管时的有关事项，之后利用步进锚绳和人力绞盘14和25将机组移至下一井点(一般移8-10米)再进行钻进开采作业。如果一旦陷得较深走不动时可适当排出一些浮箱内的水或动一动后面的调平防转刃脚15即可。
本实用新型和现有技术相比，具有结构设计合理，使用方便，效率高，造价低，便于推广应用，在开采砂砾石的同时，还可兼修养鱼池、蓄水池、人工湖等，做到一举两得，该机还可用于水下清淤，桩基施工等，具有一机多用等特点。
图1是本实用新型的主视图；图2是本实用新型的右视图；图3是图2的A-A剖面图；图4是本实用新型的井具部分的井头4上部位于升降箱处的局部剖面图；图5是本实用新型的井具部分的井底10的局部剖面图；图6是本实用新型的井具部分的内外井管6及其连接结构的局部剖面图。
图中1井架、2出料管头、3升降箱、4井头、5(带密封铰接头的)塑料高压水管、6内外井管、7纵梁、8充水浮箱、9调平升降机、10井底、11开采水枪、12砂砾层、13土层、14步进锚绳、15调平防转刃脚、16休息室、17控制室、18边浮桶、19横梁、20高压泵、21真空水箱、22三角斜撑、23充水浮箱水量观察及进排气管、24充水浮箱内电化防锈孔、25机组驱动人力绞盘、26待用井管、27双速电动葫芦、28注排水管、29高压泵吸水管、30内管出料弯头、31内管密封调整盘、32内管密封回转管头、33石棉动封、34橡胶水封、35注水三通、36外管密封丝母、37外管密封回转管头、38双向轴承、39从动齿轮、40主动齿轮、41回转减速电机、42双向重轴承、43开采水枪遥控阀门、44半园对接卡箍、45密封垫、46密封环(挡压环)、47喷射泵扩散喉管、48开采水枪进口段及小阀门、49锥形过渡管、50喷管及吸入管、51护桶、52花篮式钻头、53固定钻齿、54合页式钻齿。
本实用新型的最佳实例，如
图1-6所示。一种地下砂砾石开采设备，包括井具部分、支护行走部分、动力传递部分及辅助装置部分，本实用新型的特征是所说的井具部分由井头4、井底10和它们之间连接的内外井管6组成，其中，井头4由带法兰盘的注水三通35及其内的内管回转管头32、注水三通35上、下通过螺钉、内管密封调整盘31和带排水头的外管密封丝母36及橡胶水封34、石棉沙封33连接的带进气阀的内管出料弯头30及出料管头2和外管回转管头37及其上设置的开采水枪遥控阀门43组成，井底10由喷射泵扩散喉管47及其下端连接的锥形过渡管49和护筒51以及它们内部设置的喷管及吸入管50和开采水枪进口段及阀门48、护筒51底部设置的合页式钻齿54、固定钻齿53和花篮式钻头52组成；上述所说的注水三通35及其内的内管回转管头32由于上部带有法兰，可通过螺钉内管密封调整盘31、橡胶水封34、石棉沙封33进行连接并固连于升降箱3的上部，而且通过密封环(挡压环)46、内管密封丝母36实现二者的连接，外管回转管头37的下部接内外井管6，内外井管6是在两端各用四块扁钢连成一体，同时分别设置橡胶水封33，每节内外井管6一般不超过3米，各节之间用双半圆对接卡箍44、密封垫45连接，其中，与井底10连接的内外井管6(1#管)下端是用法兰盘连接。
所说的支护行走部分由充水浮箱8及其上的纵梁7和横梁19、边浮桶18、步进锚绳14、调平防转刃脚15、调平升降机9、充水浮箱8及其纵、横梁7和19上面的井架1及其中间和两侧设置的升降箱3和休息室16及控制室17组成，这里井架1为龙门式结构。
所说的动力传递部分由设置于升降箱3上部的回转减速电机41及与其输出轴相连的主动齿轮40、与主动齿轮40啮合且设置于井具部分的外管回转管头37外周并可带动其转动的从动齿轮39、以及高压泵20、真空水箱21、与高压泵20连通且上端接注水三通35的高压水管5可以是塑料制造的、机组驱动人力绞盘25及双速电动葫芦27组成；所说的辅助装置部分由充水浮箱8上设置的注排水管28及充水浮箱水量观察及进排气管23、充水浮箱8内设置的电化防锈孔24组成。
权利要求1.一种地下砂砾石开采设备，包括井具部分、支护行走部分、动力传递部分及辅助装置部分，本实用新型的特征是A、所说的井具部分由井头(4)、井底(10)和它们之间连接的内外井管(6)组成，其中，井头(4)由带法兰盘的注水三通(35)及其内的内管回转管头(32)、注水三通(35)上、下通过螺钉、内管密封调整盘(31)和带排水头的外管密封丝母(36)及橡胶水封(34)、石棉沙封(33)连接的带进气阀的内管出料弯头(30)及出料管头(2)和外管回转管头(37)及其上设置的开采水枪遥控阀门(43)组成，井底(10)由喷射泵扩散喉管(47)及其下端连接的锥形过渡管(49)和护筒(51)以及它们内部设置的喷管及吸入管(50)和开采水枪进口段及阀门(48)、护筒(51)底部设置的合页式钻齿(54)、固定钻齿(53)和花篮式钻头(52)组成；B、所说的支护行走部分由充水浮箱(8)及其上的纵梁(7)和横梁(19)、边浮桶(18)、步进锚绳(14)、调平防转刃脚(15)、调平升降机(9)、充水浮箱(8)及其纵、横梁(7)和(19)上面的井架(1)及其中间和两侧设置的升降箱(3)和休息室(16)及控制室(17)组成；C、所说的动力传递部分由设置于升降箱(3)上部的回转减速电机(41)及与其输出轴相连的主动齿轮(40)、与主动齿轮(40)啮合且设置于井具部分的外管回转管头(37)外周并可带动其转动的从动齿轮(39)、以及高压泵(20)、真空水箱(21)、与高压泵(20)连通且上端接注水三通(35)的高压水管(5)、机组驱动人力绞盘25及双速电动葫芦(27)组成；D、所说的辅助装置部分由充水浮箱(8)上设置的注排水管(28)及充水浮箱水量观察及进排气管(23)、充水浮箱(5)内设置的电化防锈孔(24)组成。
专利摘要本实用新型涉及一种地下砂砾石开采设备,它包括井具、支护行走、动力传递及辅助装置四部分,其中井具由井头4、井底10和它们之间连接的内外井管6组成,同时对其它各部进行了改进,具有结构设计合理,使用方便,效率高,造价低,便于推广应用,一机多用等特点,解决了一些平原地区建筑用中沙、河流石运距远价格高的难题,而且该技术适合具有水库、湖泊、河流及水源充足的盐碱地、沼泽地等地区推广应用。
文档编号E21C41/26GK2505595SQ01248969
公开日2002年8月14日 申请日期2001年7月31日 优先权日2001年7月31日
发明者李春生, 周增光, 魏茂柱, 贾艳, 柴学斌 申请人:李春生