[发明专利]一种煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机及施工方法

权利要求书

1.一种煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机，其特征在于，所述的煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机包括机架、推进机构、气动马达、反循环系统及控制系统，所述的机架包括架体、承载底座、支撑腿及升降杆，其中所述架体为柱状结构，架体下端面与承载底座上表面相互铰接，架体顶部设至少一个升降杆，所述升降杆嵌于架体内，并与架体轴线平行分布，所述升降杆前端面超出架体上顶部至少1厘米，所述承载底座下表面均布至少三个支撑腿，且所述支撑腿轴线与承载底座相互垂直分布，所述的推进机构包括导向轨、承载台及驱动汽缸，其中所述的导向轨和驱动汽缸均安装在架体侧表面，并与架体轴线平行分布，所述的驱动汽缸与承载台侧表面相互连接，所述的承载台安装在导向轨上并与导向轨滑动连接，所述的气动马达安装在承载台上，并与反循环系统相互连接，其中所述的反循环系统包括射流器、连接管、空心钻杆、空心钻头、滤网、沉淀池，所述的空心钻杆前端与空心钻头连接并嵌于钻孔内，空心钻杆末端与气动马达相互连接，所述的空心钻杆末端和钻孔均与连接管相互连通，其中所述的空心钻杆通过连接管与射流器相互连通，所述射流器与沉淀池相互连通，所述的钻孔通过连接管与沉淀池相互连通，所述的滤网至少一个并安装在沉淀池内，所述的沉淀池和射流器均安装在承载底座上，所述的控制系统安装在承载底座上并分别与升降杆、气动马达、驱动汽缸相互电气连接；所述的空心钻杆与架体间通过辅助定位杆相互连接，所述的辅助定位杆末端与架体侧表面铰接，前端设定位轴套，并通过定位轴套与空心钻杆相互连接。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机，其特征在于：所述的架体和承载底座均为框架结构，其中所述的架体环绕铰接轴可进行0°—180°旋转。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机，其特征在于：所述的升降杆为液压缸、气压缸、齿轮齿条结构及丝杠结构中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机，其特征在于：所述的支撑腿与承载底座间通过弹性机构相互连接。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机，其特征在于：所述的弹性机构为弹簧、弹性伸缩杆及弹性橡胶垫块中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机，其特征在于：所述的控制系统为电气控制系统与液压控制系统、气动控制系统中的任意一个混合使用，其中所述的电气控制系统为基于DSP芯片为基础的可编程控制系统。

7.一种煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机的施工方法，其特征在于：所述的煤矿巷道底板小直径锚索反循环钻机的施工方法包括以下步骤：

第一步：机架定位，首先通过转运设备将机架、推进机构、气动马达、反循环系统及控制系统一同输送到巷道内指定的钻孔位置出，然后首先通过机架的承载底座与巷道底板进行连接定位，然后将与承载底座铰接并处于水平状态的架体竖起，并使机架轴线与承载底座上表面垂直，然后将控制系统与机架连接，并驱动机架上的升降杆上升直至升降杆顶部与巷道顶部相抵并使得升降杆顶部与巷道之间压实为止，然后将推进机构、气动马达、反循环系统依次安装到机架上，并使得反循环系统的空心钻杆末端与气动马达相互连接，沉淀池一方面通过射流器与空心钻杆末端连接，另一方面通过连接管与目标钻孔位置相互连通，即可完成设备组装；

第二步：钻孔施工，完成第一步后，首先有启动马达驱动空心钻孔旋转，并由空心钻杆前端的空心钻头进行钻孔钻探作业，并随着钻孔深度增加，推进机构驱动启动马达沿着架体轴线同步下行，满足持续钻探驱动作业的需要，同时在钻孔深度超过10厘米后，将沉淀池内的液态水通过连接管输送到钻孔内，使水与钻孔内固体碎屑进行混合，然后在射流器驱动作用下，使钻孔内的水与固体碎屑混合物通过空心钻孔回流到沉淀池内，并通过沉淀池内的滤网过滤后再次通过连接管回流到钻孔内，从而连续循环的将钻孔内固体碎屑排出作业。