[实用新型]一种三头微波辅助破岩液压破碎锤

说明书

本实用新型公开了一种三头微波辅助破岩液压破碎锤，属于煤矿井下硬岩巷道开拓作业的综合机械化掘进机技术领域。解决目前煤矿硬岩巷道机械破岩困难的问题。技术方案包括三个液压破碎锤、三个微波辅助破岩装置和一个壳体；液压破碎锤包括钎杆、活塞和液压缸，用于机械破岩；微波辅助破岩装置包括波导管、微波发射装置、微波发射头和冷却液，用于微波加热岩体；壳体，用于保护液压破碎锤和微波辅助破岩装置。本实用新型公开的一种三头微波辅助破岩液压破碎锤，利用能够使岩体形成温度梯度的微波破岩原理和三点同步冲击的应力波叠加原理，显著降低岩石的抗压强度，大大提高破碎锤的破岩效率，同时极大的减少钎杆的磨损，从而实现硬岩f10破岩。

技术领域

本公开涉及破岩技术领域中的一种三头微波辅助破岩液压破碎锤，主要与掘进机配合应用于煤矿硬岩巷道掘进。

背景技术

随着经济的发展和国家战略发展的需要，地下空间开发的工程日益增多。目前在地下空间工程中常采用钻爆法、盾构法、截割法进行破岩。传统的钻爆法工序复杂、可控性差且产生大量岩尘危害健康；盾构法成本较高且应用场景有局限性；截割法在硬岩巷道中效果不好；而由掘进机装载的液压破碎锤因其岩尘小、成本低、破岩效果好，而在硬岩巷道中得到广泛的应用。但现有的液压破碎锤在破碎f10硬岩巷道时，容易出现冲击连续性差、冲击力下降、钎杆易磨损失效等问题。因此，需求一种新的破碎锤保证对f10硬岩巷道进行快速、安全、环保的破碎。

近年来，微波作为一种新型的加热技术在岩石采矿领域被广泛研究。微波加热辅助破碎岩石主要利用了造岩矿物微波活性的差异，将温度梯度引入到岩石的内部，从而产生不均匀热应力，当这些热应力超过岩石中某些矿物内部或不同矿物之间的粘结强度时就会产生微裂缝，进而降低岩石的强度。另外，依据应力波叠加原理，在合理的间距和冲击频率下，多个液压破碎锤同时冲击岩体，岩体更易破碎。

实用新型内容

本公开的目的在于提供一种带微波辅助破岩装置的三锤头液压破碎锤，可克服现有液压破碎锤在f10的硬岩巷道中所表现出的不足；利用能够使岩体形成温度梯度的微波破岩原理和三点同步冲击的应力波叠加原理，显著降低岩石的抗压强度，大大提高破碎锤的破岩效率，同时极大的减少钎杆的磨损，从而实现硬岩f10破岩。

为了实现上述目的，本公开提供如下技术方案：

一种三头微波辅助破岩液压破碎锤包括三个液压破碎锤、三个微波辅助破岩装置和一个壳体；液压破碎锤包括钎杆、活塞和液压缸，用于机械破岩；微波辅助破岩装置包括波导管、微波发射装置、微波发射头和冷却液，用于微波加热岩体；壳体，用于保护液压破碎锤和微波辅助破岩装置；第一液压破碎锤的右侧通过螺栓安装第一微波辅助破岩装置，第一微波辅助破岩装置右侧通过螺栓安装第二液压破碎锤，第二液压破碎锤右侧通过螺栓安装第二微波辅助破岩装置，第二微波辅助破岩装置右侧通过螺栓安装第三液压破碎锤，第三液压破碎锤右侧通过螺栓安装第三微波辅助破岩装置，壳体包裹液压破碎锤和微波辅助破岩装置。

进一步地，所述一种三头微波辅助破岩液压破碎锤安装在煤矿掘进机组的机头；

所述液压破碎锤主要有钎头、活塞、油缸；所述油缸通过充气阀充入氮气，推动所述活塞，所述活塞推动所述钎头，所述钎头撞击岩体；

所述液压破碎锤冲击岩体时，与岩体保持90°；

所述钎杆长度为0.5m～1.5m，当钎杆小于0.5m时进行更换。

进一步地，所述微波发射装置包括电源、功率控制电路、变压器、磁控管；所述电源、功率控制电路、变压器用以控制热源，为磁控管的工作创造条件；所述的磁控管与波导管相连接，将直流电能转化为微波能量，以连续波的形式提供稳定的微波功率，微波频率为3.35GHz，功率可由功率控制系统调节，功率大小范围为3-40kW；

所述冷却液保证波导管能持续运行；

所述波导管有两根，为圆形或矩形，产生的微波能够覆盖邻近两液压破碎锤之间的岩体。