1.本发明涉及救生通道的构建装备技术领域，具体为一种矿山救生通道快速构建装置及构建工法。
背景技术：
2.煤矿瓦斯突出、顶板坍塌、透水事故、火灾、爆炸及冲击地压等矿山灾害会导致矿山内人员被困井下，通过快速构建生命保障和救援通道能够有效地减少人员伤亡，降低社会影响。一旦发生矿难，在最短时间内将被困人员救援至地面是挽救矿工生命最有效的手段。传统救援方式是通过在井下钻动塌方部位来疏通巷道、从地面施工钻孔以及预先在巷道内部设置救援通道，然而矿山内部地层复杂，从地面直线钻进精准定位难度大距离远，在塌方部位对大直径硬岩孔段直接钻进时间长，且贸然破岩疏通巷道容易由振动引发岩体的再次坍塌，造成更大的人员伤亡和财产损失，预先设定救援通道也无法保证完全抵挡险情，依旧需要二次破除。
技术实现要素：
3.为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种矿山救生通道快速构建工法，所述工法包括以下步骤：步骤s1，根据现场情况，确定设备所需的安装长度及安装位置，清理现场安装位置，并根据现场情况按照装备布置图进行现场放线布局，于设备各环节的相对位置进行预安装处理；步骤s2，分批运送设备至指定位置，安装并调整主顶装置；步骤s3，于地面处连接安装辅助导轨，并同时安装固定前方挡板；步骤s4，于侧边设置滑轨移动吊立柱，立柱上方通过葫芦导轨相连接，在所述葫芦导轨上安装电动葫芦；步骤s5，安装液压动力系统，依次连接各处的液压管路；步骤s6，对液压动力系统进行加固；步骤s7，安装输料皮带机，使输料皮带机贯穿整个设备；步骤s8，将主顶装置处的筒体、螺旋钻杆和掘进工具头安装完成；步骤s9，整机调试，确认设备各部分可以正常运行；步骤s10，开启分段钻进作业，根据掘进工具头的钻动进度向前逐步安装筒体和螺旋钻杆，直至救援通道贯通；步骤s11，依次撤回螺旋钻杆和掘进工具头，保留筒体，开始救援；步骤s12，救援完成后依次拔除筒体，拆除设备。
4.较佳的，所述步骤s1中的预安装处理包括：在设备的相对应位置埋下地脚螺栓，并使用单体支柱支撑固定主顶机架和辅助机架。
5.较佳的，所述步骤s3的辅助导轨的水平倾角±≦10°。
6.较佳的，所述步骤s5的液压动力系统包括操控台，主推油缸、辅推油缸、主轴旋转液压马达和皮带机液压马达，其中操控台依次与主推油缸、辅推油缸、主轴旋转液压马达和皮带机液压马达的管路连接。
7.较佳的，所述步骤s5的液压动力系统内部所采用的泵为柱塞泵，工作压力调定在25~28mpa。
8.一种矿山救生通道快速构建装置，包括辅助轨道；所述辅助轨道前端安装有主顶装置，所述主顶装置后端连接有液压动力系统，所述液压动力系统后端设置有液压站；还包括输料皮带机，所述输料皮带机架设于所述辅助轨道表面。
9.较佳的，所述主顶装置包括筒体、螺旋钻杆和掘进工具头，所述螺旋钻杆与所述掘进工具头相连接，设置于所述筒体内部；所述筒体通过主体板与所述辅助轨道相固定。
10.较佳的，所述液压动力系统包括主推进装置、副推进装置和两根后支撑液压缸，所述主推进装置包括主支撑板和四个固定于所述主支撑板上的主推油缸，所述副推进装置包括副支撑板和四个固定于所述副支撑板上的辅推油缸；所述后支撑液压缸一端与所述副支撑板远离所述辅推油缸的一面固定，另一端与地面固定。
11.较佳的，还包括旋转液压马达，所述旋转液压马达安装于所述主支撑板上，与所述螺旋钻杆相连接。
12.较佳的，所述辅助轨道滑轨侧边固定有若干个移动吊立柱，移动吊立柱之间通过葫芦导轨相连接。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、在用于破岩的工具头外部套设筒体，可以在液压缸作用下向前推进，为掘进工具头进行岩壁破碎工作时进行支撑，防止周围岩体在强力快速的震动下再次塌方下落，且可适应于多种地层的掘进施工。
14.2、通过将底部导轨和侧边吊立柱相结合的方式，实现整套装备模块化运输拼装，并可确保有序而快速地跟随掘进工具头的钻孔进度将筒体从后方到工作区域的运输和装配，加快救援施工速度，保证救援通道每小时进度在5~10米。
15.3、在底部导轨上设置皮带机，可将破除后的岩石快速从通道处运至后方，减少了碎石的堆积，加快救生通道的构建速度。
附图说明
16.图1为本发明快速构建装置整体示意图；图2本发明快速构建装置侧视图；图中：1辅助轨道、2主顶装置、3液压动力系统、4液压站、5输料皮带机、6筒体、7螺旋钻杆、8掘进工具头、9主体板、10主推进装置、11副推进装置、12后支撑液压缸、13主支撑板、14主推油缸、15副支撑板、16辅推油缸、17旋转液压马达、18移动吊立柱、19葫芦导轨。
具体实施方式
17.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。
18.如图1-2所示，一种矿山救生通道快速构建装置，包括辅助轨道1，辅助轨道1贯穿整套装置底部，为后续各个模块的定位、安装以及运输作基础；在辅助轨道1铺设完成后，需要在相应的位置埋设地脚螺栓，地脚螺栓用于紧固辅助轨道1，调整后续模块的角度和起到固定作用。主顶装置2安装在辅助轨道1最前端的上方，所述主顶装置2后端连接有液压动力系统3，所述液压动力系统3后端设置有液压站4；还包括输料皮带机5，所述输料皮带机5架设于所述辅助轨道1尾端，通过皮带机液压马达来控制皮带机的转动。
19.所述主顶装置2包括筒体6、螺旋钻杆7和掘进工具头8，所述螺旋钻杆7与所述掘进工具头8相连接，设置于所述筒体6内部；所述筒体6安装于主体板9上，通过主体板9与所述辅助轨道1相固定，由于掘进工具头8与螺旋钻杆7在碎石、输送废料完成后需要撤出筒体6，因此还包括旋转液压马达17，所述旋转液压马达17安装于所述主支撑板13上，与所述螺旋钻杆7相连接，带动螺旋钻杆7和掘进工具头8旋转，前端处理下的碎石和废料通过螺旋钻杆7表面的螺旋叶片旋转运送至下方的输料皮带机5上，并输送到后方，直至整个通道打通完成，螺旋钻杆7和掘进工具头8即可在主支撑板13的带动下从后方撤出筒体6内部，由此逃生通道构建完成，以便于被困人员沿着筒体6内部逃生。
20.所述液压动力系统3包括主推进装置10、副推进装置11和两根后支撑液压缸12，所述主推进装置10包括主支撑板13和四个固定于所述主支撑板13上的主推油缸14，所述副推进装置11包括副支撑板15和四个固定于所述副支撑板15上的辅推油缸16；所述后支撑液压缸12一端与所述副支撑板15远离所述辅推油缸16的一面固定，另一端与地面固定。由于筒体6与螺旋钻杆7和掘进工具头8为分体结构，当钻孔工作进行时，辅推油缸16和后支撑液压缸12在液压站4驱动下将主推进装置10向前推进，主体板9收到主推进装置10前推的力，使整个主顶装置2在主体板9带动下逐渐向前进，破开后的碎石物料由旋转螺杆7运输至末端下落到输料皮带上，通过轨道末尾的输料皮带机5控制输料皮带将物料向后运送处理，并且筒体6与主体板9卡紧固定本身不转动，可避免对周围环境的扰动，防止物料碎石下落使设备抱死；当此段钻孔距离完成后，筒体6与主体板9分离，主推油缸14回缩，主顶装置2不再前进，移动吊立柱18将新的一段筒体6连带一段新的螺旋钻杆7运送到主体板9处，前后分别与上一段筒体6和主体板9相连接，衔接完成后即可控制与之固定的螺旋钻杆7和掘进工具头8前进继续下一段钻孔工作。
21.为了在施工过程中方便将筒体6等装备从后方运送到钻孔现场，所述辅助轨道1滑轨侧边固定有若干个移动吊立柱18，移动吊立柱18之间通过葫芦导轨19相连接，所需装备可以通过电动葫芦快速移动到现场安装到位。
22.基于上述矿山救生通道快速构建装置，其构建工法步骤如下：步骤s1，根据现场情况，确定设备所需的安装长度及安装位置，清理现场安装位置，并根据现场情况按照装备布置图进行现场放线布局，于设备各环节的相对位置进行预安装处理；步骤s2，分批运送设备至指定位置，安装并调整主顶装置2；步骤s3，于地面处连接安装辅助导轨，并同时安装固定前方挡板；步骤s4，于侧边设置滑轨移动吊立柱18，立柱上方通过葫芦导轨19相连接，在所述葫芦导轨19上安装电动葫芦；
步骤s5，安装液压动力系统3，依次连接各处的液压管路；步骤s6，对液压动力系统3进行加固；步骤s7，安装输料皮带机5，使输料皮带机5贯穿整个设备；步骤s8，将主顶装置2处的筒体6、螺旋钻杆7和掘进工具头8安装完成；步骤s9，整机调试，确认设备各部分可以正常运行；步骤s10，开启分段钻进作业，根据掘进工具头8的钻动进度向前逐步推进筒体6和螺旋钻杆7，直至救援通道贯通；步骤s11，依次撤回螺旋钻杆7和掘进工具头8，保留筒体6，开始救援；步骤s12，救援完成后依次拔除筒体6，拆除设备。
23.所述步骤s1中的预安装处理包括：在设备的相对应位置埋下地脚螺栓，并使用单体支柱支撑固定主顶机架和辅助机架，机架设置于辅助轨道1上方，为装置作支撑。
24.所述步骤s3的辅助导轨的水平倾角±≦10°，防止设备运作不稳定。
25.所述步骤s5的液压动力系统3包括操控台，主推油缸14、辅推油缸16、主轴旋转液压马达17和皮带机液压马达，其中操控台依次与主推油缸14、辅推油缸16、主轴旋转液压马达17和皮带机液压马达的管路连接，作为整个装置的主要推进结构。
26.所述步骤s5的液压动力系统3内部所采用的泵为柱塞泵，工作压力调定在26mpa，以保证液压动力系统3可匀速向前推进。
27.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。技术特征：
1.一种矿山救生通道快速构建工法，其特征在于，所述工法包括以下步骤：步骤s1，根据现场情况，确定设备所需的安装长度及安装位置，清理现场安装位置，并根据现场情况按照装备布置图进行现场放线布局，于设备各环节的相对位置进行预安装处理；步骤s2，分批运送设备至指定位置，安装并调整主顶装置（2）；步骤s3，于地面处连接安装辅助导轨，并同时安装固定前方挡板；步骤s4，于侧边设置滑轨移动吊立柱（18），立柱上方通过葫芦导轨（19）相连接，在所述葫芦导轨（19）上安装电动葫芦；步骤s5，安装液压动力系统（3），依次连接各处的液压管路；步骤s6，对液压动力系统（3）进行加固；步骤s7，安装输料皮带，使输料皮带贯穿整个设备；步骤s8，将主顶装置（2）处的筒体（6）、螺旋钻杆（7）和掘进工具头（8）安装完成；步骤s9，整机调试，确认设备各部分可以正常运行；步骤s10，开启分段钻进作业，根据掘进工具头（8）的钻动进度向前逐步安装筒体（6）和螺旋钻杆（7），直至救援通道贯通；步骤s11，依次撤回螺旋钻杆（7）和掘进工具头（8），保留筒体（6），开始救援；步骤s12，救援完成后依次拔除筒体（6），拆除设备。2.根据权利要求1所述矿山救生通道快速构建工法，其特征在于：所述步骤s1中的预安装处理包括：在设备的相对应位置埋下地脚螺栓，并使用单体支柱支撑固定主顶机架和辅助机架。3.根据权利要求1所述矿山救生通道快速构建工法，其特征在于：所述步骤s3的辅助导轨的水平倾角±≦10°。4.根据权利要求1所述矿山救生通道快速构建工法，其特征在于：所述步骤s5的液压动力系统（3）包括操控台，主推油缸（14）、辅推油缸（16）、主轴旋转液压马达（17）和皮带机液压马达，其中操控台依次与主推油缸（14）、辅推油缸（16）、主轴旋转液压马达（17）和皮带机液压马达的管路连接。5.根据权利要求4所述矿山救生通道快速构建工法，其特征在于：所述步骤s5的液压动力系统（3）内部所采用的泵为柱塞泵，工作压力调定在25~28mpa。6.一种矿山救生通道快速构建装置，包括辅助轨道（1）；其特征在于：所述辅助轨道（1）前端安装有主顶装置（2），所述主顶装置（2）后端连接有液压动力系统（3），所述液压动力系统（3）后端设置有液压站（4）；还包括输料皮带机（5），所述输料皮带机（5）架设于所述辅助轨道（1）尾端。7.根据权利要求6所述矿山救生通道快速构建装置，其特征在于：所述主顶装置（2）包括筒体（6）、螺旋钻杆（7）和掘进工具头（8），所述螺旋钻杆（7）与所述掘进工具头（8）相连接，设置于所述筒体（6）内部；所述筒体（6）通过主体板（9）与所述辅助轨道（1）相固定。8.根据权利要求7所述矿山救生通道快速构建装置，其特征在于：所述液压动力系统（3）包括主推进装置（10）、副推进装置（11）和两根后支撑液压缸（12），所述主推进装置（10）包括主支撑板（13）和四个固定于所述主支撑板（13）上的主推油缸（14），所述副推进装置（11）包括副支撑板（15）和四个固定于所述副支撑板（15）上的辅推油缸（16）；所述后支撑液
压缸（12）一端与所述副支撑板（15）远离所述辅推油缸（16）的一面固定，另一端与地面固定。9.根据权利要求8所述矿山救生通道快速构建装置，其特征在于：还包括旋转液压马达（17），所述旋转液压马达（17）安装于所述主支撑板（13）上，与所述螺旋钻杆（7）相连接。10.根据权利要求9所述矿山救生通道快速构建装置，其特征在于：所述辅助轨道（1）滑轨侧边固定有若干个移动吊立柱（18），移动吊立柱（18）之间通过葫芦导轨（19）相连接。
技术总结
本发明提出矿山救生通道快速构建工法，首先清理安装位置按照装备布置图进行现场放线布局；然后分批运送设备至指定位置，在地面处连接安装辅助导轨，安装液压动力系统，依次连接各处的液压管路；安装输料皮带机，使输料皮带机贯穿整个设备；将主顶装置处的筒体、螺旋钻杆和掘进工具头安装完成；其次开启分段钻进作业，直至救援通道贯通；最终在救援完成后依次拆除设备；本发明适用于不同地层的掘进施工，结构间采用模块化设计，便于运输和装配，救援施工速度快。援施工速度快。援施工速度快。
技术研发人员：崔琰
受保护的技术使用者：崔琰
技术研发日：2022.02.22
技术公布日：2022/5/17
声明：
“矿山救生通道快速构建装置及构建工法的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：崔琰
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2024年06月14日 ~ 16日 
