一种用于矿山救援的钻孔清障设备

技术领域

本发明涉及钻孔清障技术领域，具体为一种用于矿山救援的钻孔清障设备。

背景技术

矿山包括煤矿、金属矿、非金属矿、建材矿和化学矿等等，矿山规模通常用年产量或日产量表示，年产量即矿山每年生产的矿石数量，按产量的大小，分为大型、中型、小型3种类型，矿山规模的大小，要与矿山经济合理的服务年限相适应，只有这样，才能节省基建费用，降低成本，而钻孔救援,是在井下被困人员所处位置附近先打通小口径保命孔。

在矿山救援中，首先救援人员需要确定被困人员在地下的位置，之后使用钻孔清障设备在被困人员上快速钻出小口径的生命孔，通过生命孔向被困人员提供简易的救援物资以及为被困人员提供充足的氧气，但是在现实救援中，有时在开通生命孔时，若到下雨，雨水会渗入到正在掘进的生命孔中，又加上位于塌方上方，雨水的渗入可能会加大岩层土壤、石块的疏松程度，影响生命孔的正常掘进速度，为此，我们提出一种用于矿山救援的钻孔清障设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于矿山救援的钻孔清障设备，以解决上述背景技术中提出的在现实救援中，有时在开通生命孔时，可能会下雨，雨水会渗入到正在掘进的生命孔中，又加上位于塌方上方，雨水的渗入可能会加大岩层土壤、石块的疏松程度，影响生命孔的正常掘进速度的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于矿山救援的钻孔清障设备，包括：救援清障主体，救援清障主体包括支架体，支架体上设置有升降臂，升降臂上设置有钻孔电机，钻孔电机的输出端安装有钻臂，钻臂的底端设置有钻头，

还包括渗水探测机构，渗水探测机构设置在钻头上，渗水探测机构随着钻头深入生命钻孔中对钻孔中渗水情况进行探测和排水，保证生命钻孔的有效钻探；

固壁机构，固壁机构设置在钻臂上靠近渗水探测机构的一端，通过渗水探测机构探测生命钻孔中渗水情况并及时传递信号控制固壁机构对生命钻孔进行加固。

其中，渗水探测机构包括与钻头转动连接的阻拦环，阻拦环的内部开设有若干个等距分布的探水孔，探水孔的下方设置有若干个开设在钻头上壁的排水孔，排水孔与探水孔一一对应。

其中，排水孔的另一端连接有集水道，集水道的输出端连接有排水管，且排水管贯穿于钻臂和钻头内部与外设的抽水泵连接，排水管通过集水道与若干个排水孔相互连通。

其中，阻拦环的下方设置有与钻头固定连接的微型气压柱一，且微型气压柱一倾斜的嵌入在钻头内部，微型气压柱一的输入端连接有供气管一。

其中，若干个探水孔的内壁均开设有探水槽，探水槽的内壁固定设置有导电头，导电头的连接端设置有导电线，且若干个探水槽内部的导电头均通过导电线串联，探水槽的高度尺寸自探水孔内壁位置向外逐渐增加，且探水槽的最高端下方开设有气泡槽。

其中，固壁机构包括阔臂筒，阔臂筒的一侧开设有闭合槽口，闭合槽口的内部转动设置有延伸块，延伸块的两端均固定设置有转柱，且延伸块通过两个转柱与闭合槽口转动连接，闭合槽口的尺寸与延伸块的尺寸相互匹配。

其中，延伸块远离转柱的一侧设置有凹面板，凹面板上分别设置有若干个喷浆口和喷气口，且喷浆口和喷气口交错分布，延伸块的内壁活动设置有微型气压柱二，微型气压柱二的进气端设置有供气管三，供气管三的另一端连接有供气主管。

其中，若干个喷浆口的输入端均连接有输浆管，输浆管的另一端固定连接有分流管，分流管的另一端连接有注浆管，且注浆管的另一端与设备外设的喷浆泵连接。

其中，喷气口的输入端连接有供气管二，且供气管二的另一端与供气主管相互连通，供气主管还通过供气管三与微型气压柱二相互连通，且供气主管的另一端与设备外设的气泵连接。

本发明至少具备以下有益效果：

本发明首先通过钻孔电机继续不间断的进行钻孔，同时通过渗水探测机构对正在掘进的生命孔底部的渗水情况进行检测，当检测到生命孔底部已经出现渗水的现象时，及时的通过渗水探测机构把生命孔中的集水排出，以此一边钻头继续掘进，一边排出集水，有利于减少集水对生命孔掘进速度的影响，并且，同时通过固壁机构及时的对已经形成的生命孔内壁进行加固，以此一方面减少雨水继续向生命孔中渗水，另一方面可以增加生命孔内壁的牢固程度，防止因渗水造成已经完成的生命孔发生脱落的现象，有利于保证生命孔的安全。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明钻臂结构示意图；

图3为本发明阔臂筒结构示意图；

图4为本发明喷气口结构示意图；

图5为图4中A处放大示意图；

图6为本发明阻拦环结构示意图；

图7为图6中B处放大示意图；

图8为本发明排水孔结构示意图；

图9为本发明延伸块结构示意图；

图10为本发明延伸块内部结构示意图。

图中：1、救援清障主体；11、支架体；12、升降臂；13、钻孔电机；14、钻臂；15、钻头；2、渗水探测机构；21、阻拦环；22、微型气压柱一；23、供气管一；24、探水孔；25、探水槽；26、气泡槽；27、导电头；28、排水孔；29、导电线；201、集水道；202、排水管；3、固壁机构；31、阔臂筒；32、闭合槽口；33、延伸块；34、注浆管；35、供气主管；36、凹面板；37、喷浆口；38、喷气口；39、转柱；301、分流管；302、输浆管；303、微型气压柱二；304、供气管二；305、供气管三。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：

实施例一，

一种用于矿山救援的钻孔清障设备，包括：救援清障主体1，救援清障主体1包括支架体11，支架体11上设置有升降臂12，升降臂12上设置有钻孔电机13，钻孔电机13的输出端安装有钻臂14，钻臂14的底端设置有钻头15，

还包括渗水探测机构2，渗水探测机构2设置在钻头15上，渗水探测机构2随着钻头15深入生命钻孔中对钻孔中渗水情况进行探测和排水，保证生命钻孔的有效钻探；

固壁机构3，固壁机构3设置在钻臂14上靠近渗水探测机构2的一端，通过渗水探测机构2探测生命钻孔中渗水情况并及时传递信号控制固壁机构3对生命钻孔进行加固。

如果在矿难救援时突发降雨天气，首先通过钻孔电机13继续不间断的进行钻孔，同时通过渗水探测机构2对正在掘进的生命孔底部的渗水情况进行检测，当检测到生命孔底部已经出现渗水的现象时，及时的通过渗水探测机构2把生命孔中的集水排出，以此一边钻头15继续掘进，一边排出集水，有利于减少集水对生命孔掘进速度的影响，并且，同时通过固壁机构3及时的对已经形成的生命孔内壁进行加固，以此一方面减少雨水继续向生命孔中渗水，另一方面可以增加生命孔内壁的牢固程度，防止因渗水造成已经完成的生命孔发生脱落的现象，有利于保证生命孔的安全。

实施例二，

渗水探测机构2包括与钻头15转动连接的阻拦环21，阻拦环21的内部开设有若干个等距分布的探水孔24，探水孔24的下方设置有若干个开设在钻头15上壁的排水孔28，排水孔28与探水孔24一一对应。

排水孔28的另一端连接有集水道201，集水道201的输出端连接有排水管202，且排水管202贯穿于钻臂14和钻头15内部与外设的抽水泵连接，排水管202通过集水道201与若干个排水孔28相互连通。

阻拦环21的下方设置有与钻头15固定连接的微型气压柱一22，且微型气压柱一22倾斜的嵌入在钻头15内部，微型气压柱一22的输入端连接有供气管一23，在初始状态下，排水孔28与探水孔24是交错的，只有微型气压柱一22工作推动阻拦环21转动25度，使排水孔28与探水孔24相互对齐，以此集中在钻头15上方的渗水可以由探水孔24流入到排水孔28中，再通过外设的抽水泵的工作把水经集水道201和排水管202排出，以此减少生命孔中的积水，有利于保证生命孔的正常掘进速度，还可以减少积水对生命孔的侵蚀。

若干个探水孔24的内壁均开设有探水槽25，探水槽25的内壁固定设置有导电头27，导电头27的连接端设置有导电线29，且若干个探水槽25内部的导电头27均通过导电线29串联，探水槽25的高度尺寸自探水孔24内壁位置向外逐渐增加，且探水槽25的最高端下方开设有气泡槽26，在钻头15打孔时，如果生命孔出现积水，随着积水的增加，积水首先会填满探水孔24，以此水会漫入到探水槽25中，从而使多个导电头27在水的导电下形成通路，以此传输信号，控制气泵工作，间接的控制微型气压柱一22工作，通过微型气压柱一22的推动，使阻拦环21转动25度，保证排水孔28与探水孔24对齐，以此进行排水，有利于救援人员实时检测生命孔掘进端的情况。

实施例三，

固壁机构3包括阔臂筒31，阔臂筒31的一侧开设有闭合槽口32，闭合槽口32的内部转动设置有延伸块33，延伸块33的两端均固定设置有转柱39，且延伸块33通过两个转柱39与闭合槽口32转动连接，闭合槽口32的尺寸与延伸块33的尺寸相互匹配，多个导电头27在水的导电下形成通路，传输信号，控制气泵工作时，气泵首先把气体由供气主管35分别分流到供气管三305和供气管二304中。

延伸块33远离转柱39的一侧设置有凹面板36，凹面板36上分别设置有若干个喷浆口37和喷气口38，且喷浆口37和喷气口38交错分布，延伸块33的内壁活动设置有微型气压柱二303，微型气压柱二303的进气端设置有供气管三305，供气管三305的另一端连接有供气主管35，当气泵工作时，可以控制微型气压柱二303工作，通过微型气压柱二303推动延伸块33以两个转柱39为圆心转动，使凹面板36显露出来，之后通过喷浆泵把快速硬化的建筑浆料输入到注浆管34中，再由注浆管34输入到分流管301中，最后由多个输浆管302和喷浆口37均匀的喷射到生命孔的内壁上，以此减少雨水继续向生命孔中渗水，另增加生命孔内壁的牢固程度，防止因渗水造成已经完成的生命孔发生脱落的现象。

若干个喷浆口37的输入端均连接有输浆管302，输浆管302的另一端固定连接有分流管301，分流管301的另一端连接有注浆管34，且注浆管34的另一端与设备外设的喷浆泵连接，救援人员还可以根据现场的实际情况，在没有积水时，一边向下打孔一边对完成的孔进行喷浆加固，建筑浆料在喷射到生命孔内壁后可以形成坚硬的内壳，以此加大了生命孔的安全性，减少二次塌陷堵塞出现的可能性。

实施例四，

喷气口38的输入端连接有供气管二304，且供气管二304的另一端与供气主管35相互连通，供气主管35还通过供气管三305与微型气压柱二303相互连通，且供气主管35的另一端与设备外设的气泵连接，在喷浆口37把浆液喷射到生命孔的内壁上的同时，气泵的高压气体可以由供气管二304和喷气口38把气体吹到刚喷射的浆液上，高压气体在浆液没有完全硬化时可以把浆液吹出波纹形，以此浆液在硬化后会形成波纹形的内壁硬壳，有利于加大硬壳的承压性能，还可以起到分压的作用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。