[发明专利]煤矿TBM超前探分体式遥控钻机及超前探施工方法

权利要求书

1.一种煤矿TBM超前探分体式钻机，包括布置于盾体后部的拖车平台上的主机(3)，其特征在于，所述主机(3)包括：固定于拖车平台上的连接底板(101)，固定于连接底板(101)上的底座(102)；通过周向角回转驱动相连接于所述底座(102)上的变幅装置(103)；所述变幅装置(103)上部内侧设置倾角回转驱动，所述倾角回转驱动与给进装置(104)的一端相连，所述给进装置(104)的另一端通过斜撑装置(105)支撑于变幅装置(103)的底部。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿TBM超前探分体式钻机，其特征在于，包括：所述变幅装置(103)包括机架(10301)和卡板(10302)；所述机架(10301)的一端嵌入卡板(10302)上设置的滑槽内并且受一举升油缸(10305)的驱动而沿滑槽移动。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿TBM超前探分体式钻机，其特征在于，所述卡板(10302)通过一周向角回转驱动(10303)与底座(102)连接；所述周向角回转驱动(10303)与钻机的掘进轴线同轴。

4.根据权利要求2所述的一种煤矿TBM超前探分体式钻机，其特征在于，所述机架(10301)上部设置有一倾角回转驱动(10304)，所述倾角回转驱动(10304)的固定圈与机架连接，转动圈与给进装置连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿TBM超前探分体式钻机，其特征在于，所述斜撑装置(105)包括一斜撑杆，所述给进装置(104)的一端设置有前横梁(11101)，所述前横梁(11101)两侧设置有液压夹头体(11102)，所述液压夹头体(11102)设置有通孔(11102)，所述斜撑杆一端连接于机架，另一端穿过所述通孔(11102)并可在其内滑动，所述液压夹头体(11102)可在液压作用下夹紧斜撑杆，液压释放的情况下松开斜撑杆。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿TBM超前探分体式钻机，其特征在于，所述液压夹头体(11102)包括：与前横梁(11101)两侧焊接的底座(1110201)，通过螺栓与底座两侧连接的压紧座(1110203)；所述底座(1110201)与所述压紧座(1110203)之间安装有盖瓦(1110202)，所述盖瓦(1110202)与底座之间形成一通孔，所述通孔的孔径可随所述盖瓦(1110202)相对于底座的移动而变化。

7.根据权利要求6所述的一种煤矿TBM超前探分体式钻机，其特征在于，所述底座两侧设置有盲孔，所述盖瓦两侧设置有与所述盲孔同轴的沉孔，所述底座盲孔底部安装有正反交替放置的碟簧(1110208)，一限位柱(1110206)的一端穿过所述碟簧(1110208)的通孔，其中部与底座盲孔和所述沉孔相配合，另一端穿出所述盖瓦(1110202)。

8.根据权利要求7所述的一种煤矿TBM超前探分体式钻机，其特征在于，所述压紧座(1110203)两侧、盖瓦(1110202)、底座(1110201)、上设置有同轴的活塞通孔，所述活塞通孔内设置有活塞，所述活塞可在油压作用下沿通孔轴向运动以带运所述限位柱(1110205)和盖瓦(1110202)运动并压缩所述述碟簧(1110208)。

9.根据权利要求7所述的一种煤矿TBM超前探分体式钻机，其特征在于，所述限位柱(1110205)为两端直径小，中部直径大的结构，其中部直径较大的部位与底座盲孔和所述沉孔相配合。

10.一种基于权利要求1所述的煤矿TBM超前探分体式钻机的施工方法，其特征在于，包括：

可通过调节举升油缸实现钻机工作半径的调节，通过周向角转盘的调节可实现钻进轴线绕TBM掘进轴线的旋转，通过主轴倾角转盘的调节实现钻进倾角的调节，以上几组调节动作相互配合，可实现钻机钻进轴线沿TBM前部盾壳内侧与推进机构间狭小环空内的布置，并从刀盘预留的多组通孔中穿出，进而实现了水平向前的超前探施工，由于钻机周向角调节范围大，可满足在断面上不同间隔的多组前探钻孔施工；

钻机可进行大范围的主轴倾角调节，让钻进轴线沿盾体四周预留的通孔中穿出，进而实现TBM四周探测。