一种矿山工程爆破用钻孔装置及钻孔方法与流程

本发明涉及矿山机械，尤其是涉及一种矿山工程爆破用钻孔装置及钻孔方法。

背景技术：

1、矿山爆破是采矿和隧道开挖的主要形式。在对矿山进行爆破时，需要在掌子面上钻孔，然后将爆破用的炸药装填在钻孔内，通过炸药对矿山进行爆破。钻孔的质量影响爆破的效果，因此对钻孔的质量要求比较高。现有的钻机一般是依靠凿岩机带动钻杆进行钻进，由于钻杆的长度比较高，仅依靠凿岩机对钻杆的支撑效果比较差，容易造成钻孔不直，影响钻孔的质量。并且在钻孔过程中，钻杆将钻出的矿石碎屑从钻孔中排出，排出的碎屑粉尘比较大，爆破环境相对封闭，造成爆破环境的严重污染，影响工作人员的身体健康。

2、现有专利cn202210521945.2公开了一种用于整体岩层的静力爆破装置及其爆破方法，其中爆破装置包括移动小车、平移机构、升降机构、旋转切换机构、钻孔机构、吹扫机构、混合填充机构以及控制盒；由移动小车对平移机构进行支撑；由平移机构调整升降机构的位置；由升降机构驱动旋转切换机构升降运动；由旋转切换机构驱动钻孔机构、吹扫机构或混合填充机构朝向施工位置。该静力爆破装置及其爆破方法利用旋转切换机构能够实现钻孔机构、吹扫机构以及混合填充机构的切换，从而能够在爆破孔处快速完成全套的静力爆破施工，能够有效提高静力爆破的施工效率。上述专利中通过钻孔机构和吹扫机构对钻孔进行处理，钻孔和吹扫过程中的粉尘比较大，对粉尘的处理效果差，容易造成工作环境的污染。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种矿山工程爆破用钻孔装置及钻孔方法，解决现有的钻孔装置钻孔效果差，容易造成粉尘污染的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种矿山工程爆破用钻孔装置，包括支撑座，支撑座的上方设置有支撑框，支撑框上方设置有带动钻杆转动并滑动的动力结构，支撑框的端头设置有用于将支撑框固定在岩壁上的固定结构，支撑框的上方设置有对钻杆进行支撑的支撑机构，支撑机构与钻杆同轴设置，支撑机构的上方设置有降尘的喷洒机构；喷洒机构包括传动箱，传动箱的一端转动设置有摆动杆，传动箱的内部设置有带动摆动杆摆动的摆动结构，摆动杆的一端设置有连接板，连接板底端设置的安装杆上设置有喷头，喷头与水箱连接。

3、优选的，所述动力结构包括凿岩机，钻杆的一端安装在凿岩机上，凿岩机设置在滑座上，支撑框上设置有带动滑座在支撑框上滑动的传动丝杆，支撑框上设置有带动传动丝杆转动的第一电机，支撑框上设置有对滑座的滑动具有导向作用的导轨；支撑框通过支撑杆与车体连接。

4、优选的，所述固定结构包括安装板，安装板滑动设置在支撑框内部，安装板上均匀地设置有若干个销钉，支撑框内部的第二隔板上转动设置有往复丝杆，往复丝杆的外部设置有套筒，套筒与往复丝杆螺纹连接，套筒的两端分别通过传动组件与安装板连接，传动组件包括第一连杆，第一连杆的一端与套筒铰接，第一连杆的另一端铰接有第二连杆和第三连杆，第二连杆的端头与第二隔板铰接，第三连杆的端头与安装板铰接；支撑框的内部设置有带动往复丝杆转动的传动结构。

5、优选的，所述支撑框的内部转动设置有第一转轴，第一转轴的一端与第一隔板转动连接，第一隔板固定在支撑框内部，第一转轴与传动结构连接，第一转轴的另一端与安装框内壁转动连接，第一转轴上设置有输送碎料的螺旋叶片，支撑框的一端上方设置有使碎料进入的支撑框内部的进料口，支撑框的另一端下方设置有使碎料排出的排料口，支撑框上表面设置有将碎料导入进料口的导板。

6、优选的，所述传动结构包括第二转轴，第二转轴与安装框侧壁转动连接，安装框上设置有带动第二转轴转动的电机，第二转轴上设置有第二锥齿轮和第三锥齿轮，第二锥齿轮转动套设在第一棘轮的外部，第一棘轮固定设置在第二转轴上，第一棘轮位于第二锥齿轮的外部，第二锥齿轮的端面上设置有与第一棘轮啮合的第一棘齿，第三锥齿轮转动套设在第二棘轮的外部，第二棘轮固定设置在第二转轴上，第二棘轮位于第三锥齿轮的外部，第三锥齿轮的端面上设置有与第二棘轮啮合的第二棘齿，电机正转通过第一棘轮、第一棘齿带动第二锥齿轮转动，电机反转通过第二棘轮、第二棘轮带动第三锥齿轮转动，第二锥齿轮与第一转轴端头设置的第一锥齿轮啮合，第三锥齿轮与往复丝杆端头设置的第四锥齿轮啮合。

7、优选的，所述支撑机构包括固定座，固定座设置在支撑框上，固定座上设置有固定板，固定板的中部设置有使钻杆穿过的固定筒，固定板的两侧分别设置有对钻杆进行支撑的支撑组件，支撑组件包括在固定筒上呈圆周阵列分布的滑杆，滑杆与固定筒滑动连接，滑杆位于固定筒内部的一端转动设置有支撑钻杆的滚轮，滑杆位于固定筒外部的一端设置有限位板，限位板与固定筒之间设置有弹簧，弹簧套设在滑杆的外部；两个支撑组件上的滑杆间隔设置，固定板上设置有带动滑杆滑动的滑动结构。

8、优选的，所述滑动结构包括滑套，滑套对称的设置在固定板的两侧，滑套的内部设置有锥孔，滑杆端头在弹簧作用下与锥孔内壁接触，固定板上呈圆周阵列地设置有若干个双向丝杆，双向丝杆与固定板转动连接，两个滑套分别位于双向丝杆的两端并与双向丝杆啮合，固定板上转动设置有旋转座，旋转座与固定筒同轴设置，旋转座的侧壁上设置有齿圈，齿圈与双向丝杆上设置的从动齿轮啮合，固定座上设置有第二电机，第二电机上设置有与齿圈啮合的主动齿轮。

9、优选的，所述摆动结构包括升降座，升降座的两端设置有导块，传动箱的侧壁上设置有与导块相适配的导槽，导块位于导槽内并与导槽滑动连接，传动箱内设置有带动升降座升降的升降组件；升降座上设置有贯穿升降座的通孔，通孔的侧壁上设置有第二限位槽，第二限位槽内滑动设置有第二滑块，第二滑块上转动设置有第二连接轴，第二连接轴通过第二转动板与摆动杆连接，第二转动板与第二连接轴转动连接，第二转动板与摆动杆固定连接，摆动杆与传动箱侧壁转动连接。

10、优选的，所述升降组件包括第一限位槽和第一滑块，第一限位槽内滑动设置有第一滑块，第一限位槽设置在通孔内并与第二限位槽平行，第一滑块上转动设置有第一连接轴，第一连接轴通过第一转动板与第三转轴连接，第一转动板与第一连接轴转动连接，第一转动板与第三转轴固定连接，第三转轴与传动箱侧壁转动连接，传动箱的外部设置有带动第三转轴转动的电机，摆动杆与第三转轴同轴，第二转动板的长度大于第一转动板的长度。

11、基于上述矿山工程爆破用钻孔装置的钻孔方法，包括以下步骤：

12、s1、第二电机带动主动齿轮转动，主动齿轮通过齿圈带动从动齿轮转动，从动齿轮带动双向丝杆转动，双向丝杆带动两个滑套相背离滑动，滑套通过锥孔的斜面推动滑杆向固定套内滑动，弹簧压缩，滚轮与钻杆表面接触，对钻杆进行支撑；

13、s2、将车体移动到岩壁处，通过支撑杆调整支撑框的高度，使钻杆对准待钻孔位置，支撑框抵靠在岩壁上；

14、s3、电机反转，第二棘轮与第二棘齿啮合，电机通过第二转轴带动第二棘轮转动，第二棘轮通过第二棘齿带动第三锥齿轮转动，第三锥齿轮通过第四锥齿轮带动往复丝杆转动，往复丝杆通过螺纹传动带动套筒向外滑动，套筒带动第一连杆转动，第一连杆带动第二连杆和第三连杆相对转动，安装板沿着支撑框向外滑动，安装板将螺钉插入岩壁，对支撑框进行固定；

15、s4、启动凿岩机和第一电机，凿岩机带动钻杆旋转冲击，第一电机通过传动丝杆带动滑座在支撑框上滑动，滑座带动凿岩机滑动，凿岩机带动钻杆向前钻进，钻头钻出的碎料经导板和进料口进入支撑框内；

16、s5、电机正转，电机通过第一棘轮和第一棘齿带动第二锥齿轮转动，第三锥齿轮与第二棘轮相对转动，第二锥齿轮通过第一锥齿轮带动第一转轴转动，第一转轴通过螺旋叶片将碎料通过排料口排出支撑框；

17、s6、第三电机带动第三转轴转动，第三转轴带动第一转动板转动，第一转动板通过第一连接轴带动第一滑块移动，第一滑块在第一限位槽作用下沿着第一限位槽滑动，第一滑块带动升降座沿着导槽上下滑动，升降座通过第二限位槽带动第二滑块在第二限位槽内滑动，第二滑块通过第二连接轴带动第二转动板转动，第二转动板带动摆动杆转动，由于第二转动板的长度大于第一转动板长度，第二转动板和摆动杆仅能往复摆动，摆动杆通过连接板和安装杆带动喷头摆动，喷头在钻杆上方进行喷淋降尘。

18、本发明所述的矿山工程爆破用钻孔装置及钻孔方法的优点和积极效果是：

19、1、本发明在支撑框的前端设置固定结构，通过固定结构将支撑框固定在岩壁上，提高了支撑框支撑的稳定性。固定结构与支撑框内部的螺旋叶片采用同一传动结构进行传动，提高了结构紧凑性。

20、2、在支撑框上设置支撑机构，通过支撑机构对钻杆进行支撑，可以满足不同直径钻杆的支撑需要，并且提高了钻杆钻孔时的稳定性，有利于提高钻孔效果。

21、3、支撑机构上方设置的喷洒机构对钻孔处进行喷洒降尘，有利于减轻粉尘的扩散，改善爆破环境。摆动结构带动喷头往复地摆动，提高了喷洒降尘的效果。

22、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。