[发明专利]一种煤矿井下水力作业用透孔机

说明书

一种煤矿井下水力作业用透孔机，包括底座和主机，所述底座包括履带行走机构和水平调向机构，所述主机包括设置在底座上的升降油缸和液压控制系统，升降油缸上设置有高度可调的滚筒机构，滚筒机构通过滚筒主轴上设有斜架支撑，斜架支撑上设有送管机构，在送管机构和滚筒机构之间设有与滚筒主轴驱动连接的排管机构。该透孔机方便通过在设备上设置履带行走机构及可回转底座，方便设备转场和调整方位角度，提高设备自动化，减小人力劳动强度；通过设置排管装置，配合滚筒机构，滚筒无需沿回转轴线左、右发生位移，而是通过排管装置在滚筒转动的同时为挠性高压水管导向，使挠性高压水管在滚筒上的缠绕排列紧密而不会发生乱层现象。

技术领域

本发明属于煤矿机械领域，具体涉及一种用于煤矿井下老孔修复的透孔机。

背景技术

煤矿井下瓦斯抽采钻孔联网抽采后，伴随着采动影响及地应力作用，尤其对于松软煤层，钻孔壁常会发生位移，致使抽采钻孔变形严重甚至局部垮塌，堵塞抽采钻孔，瓦斯抽采浓度快速衰减，影响钻孔的抽采效果，最终使花费巨大人力、物力、财力施工的抽采钻孔沦为“废孔”，严重影煤矿的瓦斯治理效果，为煤矿的正常生产留下安全隐患。

现代煤矿瓦斯治理技术下，当抽采钻孔塌孔后，一般通过在塌孔钻孔周围以补打钻孔的形式加密抽采孔后继续抽采瓦斯，但为保证抽采不留空白带，设计的初始抽采钻孔已经相当密集，加上施钻过程中受条件限制出现的各种偏差，致使补打钻孔常会出现串孔现象，即使补打钻孔最终的抽采效果也会大打折扣，影响最终的瓦斯治理效果。为此，2018年河南省推出的“煤矿瓦斯防治三十二条”中明确提出了要推广应用钻孔修复技术，解决钻孔塌孔、堵孔问题。

申请号为2012104898950的中国发明专利“一种矿用水力作业机”借鉴石油行业中的连续油管技术，结合煤矿行业的高压水射流理论，发明出了方向可调、设备集中度高、适应井下狭小作业空间的水力作业机。该水力作业机通过在橇形底座上设置升降油缸，升降油缸上设有滚筒主轴，滚筒主轴上设有左、右支撑臂和缠绕有挠性钢管的滚筒，左、右支撑臂上设有输管器和收管液压马达，输管器上设有放管液压马达，放管液压马达与输管器中的双排链轮驱动连接，双排链轮之间夹持有挠性钢管，挠性钢管的一端设有喷嘴，另一端通过输管器后缠绕在滚筒上，并在其端部连接有高压水泵站，收管液压马达与滚筒主轴驱动连接。收管时，收管液压马达供油，放管液压马达不供油，收管液压马达驱动滚筒主轴旋转，滚筒主轴带动滚筒转动，使挠性钢管缠绕在滚筒主轴上，完成收管动作；放管时，放管液压马达供油，收管液压马达不供油，放管液压马达驱动输管器中的双排链轮转动，双排链轮通过摩擦力驱动挠性钢管向钻孔内进给放管，滚筒在挠性钢管的拉动下被动反转，从而实现送管动作。

该水力作业机通过控制升降油缸的伸缩实现对送管高度的调节。左、右支撑臂与滚筒主轴之间设有调向机构，调向机构包括小齿轮轴、涡轮、蜗杆及液压马达，通过彼此之间的配合可驱动滚筒主轴上的左、右支撑臂绕滚筒轴线转动，进而可使左、右支撑臂上设置的输管器绕滚筒轴线调整方向，始终保持输管器的输管方向与滚筒的切线方向一致，从而满足输管器在不同角度位置进行作业。

水力作业机工作时，首先将挠性钢管送入钻孔中的堵孔段，开启高压水泵站，高压水通过挠性钢管和挠性钢管端部的喷头喷出并作用在堵塞钻孔的渣块上，击打、破碎渣块后将渣块从钻孔中冲出，疏通钻孔，使沦为“废孔”的抽采钻孔重新得到恢复利用，延长钻孔的工作寿命。

该发明专利中为使挠性钢管能在滚筒上实现多层有序缠绕，在滚筒主轴的花键轴中还设置有往复轴，滚筒在同向转动的同时实现轴向往复运动，始终保持挠性钢管沿滚筒的外圆周切线方向运动时在左右方向上与输管器的输管中心一致，从而保证挠性钢管在滚筒上有序缠绕。

在实际应用中发现存在以下问题：

1、通过在滚筒主轴上设置往复轴实现滚筒在转动的同时沿滚筒主轴轴线方向移动的结构常会受到滚筒重量大、滚筒主轴内部结构尺寸要求精密加工的限制，常会出现挠性钢管在滚筒上缠绕松弛、错乱的现象，结构可靠性较差。