專利名稱：地下砂礫石開采設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及地下開采技術(shù)，特別是一種地下砂礫石開采設(shè)備。
目前某些地區(qū)砂礫石特別缺乏，加之交通運輸不便，使得砂礫石作為商品建筑材料其價格非常高，特別是一些平原水庫、湖泊、河流及水源充足的鹽堿地、沼澤地、低洼的廢棄地等地下蘊藏了大量的砂礫石，因此砂礫石的開發(fā)開采利用具有較大的經(jīng)濟價值，而且開采的同時，還可以兼修養(yǎng)魚池、加深越冬池促進(jìn)淡水魚業(yè)的發(fā)展，另外還可用于某些地方地下沙金礦的開采及平原樁基的施工、以及水下清淤等。為此，我們開發(fā)設(shè)計了“一種地下砂礫石開采井具”，已申請專利，專利號為CN92228502.0，雖然該井具結(jié)構(gòu)簡單、實用，但其配套機構(gòu)等未能給出，而且開發(fā)時發(fā)現(xiàn)有些部分結(jié)構(gòu)不盡合理，效率也較低。
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題進(jìn)行了改進(jìn)，并在該井具的基礎(chǔ)上設(shè)計提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用方便，效率高，相應(yīng)造價較低，便于推廣且一機多用的地下砂礫石開采設(shè)備。
本實用新型是通過下列方式予以實現(xiàn)的一種地下砂礫石開采設(shè)備，包括井具部分、支護(hù)行走部分、動力傳遞部分及輔助裝置部分，本實用新型的特征是所說的井具部分由井頭4、井底10和它們之間連接的內(nèi)外井管6組成，其中，井頭4由帶法蘭盤的注水三通35及其內(nèi)的內(nèi)管回轉(zhuǎn)管頭32、注水三通35上、下通過螺釘、內(nèi)管密封調(diào)整盤31和帶排水頭的外管密封絲母36及橡膠水封34、石棉沙封33連接的帶進(jìn)氣閥的內(nèi)管出料彎頭30及出料管頭2和外管回轉(zhuǎn)管頭37及其上設(shè)置的開采水槍遙控閥門43組成，井底10由噴射泵擴散喉管47及其下端連接的錐形過渡管49和護(hù)筒51以及它們內(nèi)部設(shè)置的噴管及吸入管50和開采水槍進(jìn)口段及閥門48、護(hù)筒51底部設(shè)置的合頁式鉆齒54、固定鉆齒53和花籃式鉆頭52組成；上述所說的注水三通35及其內(nèi)的內(nèi)管回轉(zhuǎn)管頭32由于上部帶有法蘭，可通過螺釘、內(nèi)管密封調(diào)整盤31、橡膠水封34、石棉沙封33進(jìn)行連接并固連于升降箱3的上部，而且通過密封環(huán)(擋壓環(huán))46、內(nèi)管密封絲母36實現(xiàn)二者的連接，外管回轉(zhuǎn)管頭37的下部接內(nèi)外井管6，內(nèi)外井管6是在兩端各用四塊扁鋼連成一體，同時分別設(shè)置橡膠水封33，每節(jié)內(nèi)外井管6一般不超過3米，各節(jié)之間用兩個半圓對接卡箍44、密封墊45連接，其中，與井底10連接的內(nèi)外井管6的下端是用法蘭盤連接。
所說的支護(hù)行走部分由充水浮箱8及其上的縱梁7和橫梁19、邊浮桶18、步進(jìn)錨繩14、調(diào)平防轉(zhuǎn)刃腳15、調(diào)平升降機9、充水浮箱8及其縱、橫梁7和19上面的井架1及其中間和兩側(cè)設(shè)置的升降箱3和休息室16及控制室17組成，這里井架1為龍門式結(jié)構(gòu)。
所說的動力傳遞部分由設(shè)置于升降箱3上部的回轉(zhuǎn)減速電機41及與其輸出軸相連的主動齒輪40、與主動齒輪40嚙合且設(shè)置于井具部分的外管回轉(zhuǎn)管頭37外周并可帶動其轉(zhuǎn)動的從動齒輪39、以及高壓泵20、真空水箱21、與高壓泵20連通且上端接注水三通35的高壓水管5、機組驅(qū)動人力絞盤25及雙速電動葫蘆27組成；所說的輔助裝置部分由充水浮箱8上設(shè)置的注排水管28及充水浮箱水量觀察及進(jìn)排氣管23、充水浮箱5內(nèi)設(shè)置的電化防銹孔24組成。
本實用新型的工作原理及過程是通過內(nèi)外井管6夾層中注入高壓水，高壓水進(jìn)入井底10后，一部分供給開采水槍11(兩個水平設(shè)置的回轉(zhuǎn)的開采水槍)，另一部分作為向上、向內(nèi)管的噴射泵的工作動力水流，在供給開采水槍11的高壓水流，大部分與被其開采沖浮及鉆頭鉆下的砂礫石一起被噴射泵抽回地面，達(dá)到開采的目的。工作過程是
①、將本機組運到預(yù)知有開采價值的水域岸邊，按要求組裝完畢。
②、利用步進(jìn)錨繩和機組驅(qū)動人力絞盤14和25進(jìn)入預(yù)定水域，此間注意充水浮箱8適當(dāng)充水，之后調(diào)平甲板使井架1豎直。
③、通電源將升降箱3及井頭4升起穩(wěn)住，然后在甲板的地窗卡板卡住井底10，并移來下端帶法蘭盤和小閥門的內(nèi)外井管6(1#管)，檢查水封無誤后，上端對準(zhǔn)外管回轉(zhuǎn)管頭37并調(diào)整升降高度，接著將開采水槍11的小閥門啟閉線接好，再用半圓對接卡箍44將二者接好，最后把下面的護(hù)體移開接上啟閉線，檢查水封并通過法蘭盤連接。
④、升降配合并移開地窗卡板，使井底10進(jìn)入水下土層，同時檢查井架1的豎直情況，然后開回轉(zhuǎn)減速電機41，開高壓泵20，此時開始鉆進(jìn)作業(yè)。
⑤、鉆進(jìn)時間3-5分鐘(3米卡一節(jié)內(nèi)外井管6)，待鉆進(jìn)超鉆30-50厘米即停注水，停止回轉(zhuǎn)，擰開上部內(nèi)外井管6的進(jìn)氣孔道旋鈕，升降配合、卡住下一節(jié)，拆下的外管回轉(zhuǎn)管頭37的半圓對接卡箍44，提升并摘開開采水槍啟閉線，提升至最大程度后，放上護(hù)體，同時移來一節(jié)內(nèi)外井管6立在護(hù)體上，上端對準(zhǔn)外管回轉(zhuǎn)管頭37，升降調(diào)整到合適位置接上啟閉線及水封無誤后，再升降配合并用半圓對接卡箍44將二者接嚴(yán)，其后過程與③、④相同繼續(xù)鉆進(jìn)作業(yè)。
⑥、如此，一直鉆到砂礫層底部，適當(dāng)提升后，再停止注水，接上輸料管，然后注水并逐漸加大開采水槍11的給水量，開始進(jìn)行抽砂礫石作業(yè)。在開采作業(yè)當(dāng)中一旦遇出料終端出料、出水銳減時，則最大可能是花籃式鉆頭的孔隙被超徑石塊等物堵住，可采用暫時關(guān)一下出料管處的閥門和開采水槍11的閥，這樣反向沖一下，再依次逐漸打開開采水槍閥門和出料管處的閥門即可回復(fù)正常；再不行，則需另尋開采地點。
⑦、當(dāng)達(dá)到預(yù)計的單井開采量(可根據(jù)經(jīng)驗以時間控制或其它方法估測)即應(yīng)停開采水槍11、停注水，升井具部分，逐節(jié)拆下內(nèi)外井管6(一般可留一節(jié)最下端的)，同樣注意接管時的有關(guān)事項，之后利用步進(jìn)錨繩和人力絞盤14和25將機組移至下一井點(一般移8-10米)再進(jìn)行鉆進(jìn)開采作業(yè)。如果一旦陷得較深走不動時可適當(dāng)排出一些浮箱內(nèi)的水或動一動后面的調(diào)平防轉(zhuǎn)刃腳15即可。
本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，使用方便，效率高，造價低，便于推廣應(yīng)用，在開采砂礫石的同時，還可兼修養(yǎng)魚池、蓄水池、人工湖等，做到一舉兩得，該機還可用于水下清淤，樁基施工等，具有一機多用等特點。


圖1是本實用新型的主視圖；圖2是本實用新型的右視圖；圖3是圖2的A-A剖面圖；圖4是本實用新型的井具部分的井頭4上部位于升降箱處的局部剖面圖；圖5是本實用新型的井具部分的井底10的局部剖面圖；圖6是本實用新型的井具部分的內(nèi)外井管6及其連接結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
圖中1井架、2出料管頭、3升降箱、4井頭、5(帶密封鉸接頭的)塑料高壓水管、6內(nèi)外井管、7縱梁、8充水浮箱、9調(diào)平升降機、10井底、11開采水槍、12砂礫層、13土層、14步進(jìn)錨繩、15調(diào)平防轉(zhuǎn)刃腳、16休息室、17控制室、18邊浮桶、19橫梁、20高壓泵、21真空水箱、22三角斜撐、23充水浮箱水量觀察及進(jìn)排氣管、24充水浮箱內(nèi)電化防銹孔、25機組驅(qū)動人力絞盤、26待用井管、27雙速電動葫蘆、28注排水管、29高壓泵吸水管、30內(nèi)管出料彎頭、31內(nèi)管密封調(diào)整盤、32內(nèi)管密封回轉(zhuǎn)管頭、33石棉動封、34橡膠水封、35注水三通、36外管密封絲母、37外管密封回轉(zhuǎn)管頭、38雙向軸承、39從動齒輪、40主動齒輪、41回轉(zhuǎn)減速電機、42雙向重軸承、43開采水槍遙控閥門、44半園對接卡箍、45密封墊、46密封環(huán)(擋壓環(huán))、47噴射泵擴散喉管、48開采水槍進(jìn)口段及小閥門、49錐形過渡管、50噴管及吸入管、51護(hù)桶、52花籃式鉆頭、53固定鉆齒、54合頁式鉆齒。
本實用新型的最佳實例，如
圖1-6所示。一種地下砂礫石開采設(shè)備，包括井具部分、支護(hù)行走部分、動力傳遞部分及輔助裝置部分，本實用新型的特征是所說的井具部分由井頭4、井底10和它們之間連接的內(nèi)外井管6組成，其中，井頭4由帶法蘭盤的注水三通35及其內(nèi)的內(nèi)管回轉(zhuǎn)管頭32、注水三通35上、下通過螺釘、內(nèi)管密封調(diào)整盤31和帶排水頭的外管密封絲母36及橡膠水封34、石棉沙封33連接的帶進(jìn)氣閥的內(nèi)管出料彎頭30及出料管頭2和外管回轉(zhuǎn)管頭37及其上設(shè)置的開采水槍遙控閥門43組成，井底10由噴射泵擴散喉管47及其下端連接的錐形過渡管49和護(hù)筒51以及它們內(nèi)部設(shè)置的噴管及吸入管50和開采水槍進(jìn)口段及閥門48、護(hù)筒51底部設(shè)置的合頁式鉆齒54、固定鉆齒53和花籃式鉆頭52組成；上述所說的注水三通35及其內(nèi)的內(nèi)管回轉(zhuǎn)管頭32由于上部帶有法蘭，可通過螺釘內(nèi)管密封調(diào)整盤31、橡膠水封34、石棉沙封33進(jìn)行連接并固連于升降箱3的上部，而且通過密封環(huán)(擋壓環(huán))46、內(nèi)管密封絲母36實現(xiàn)二者的連接，外管回轉(zhuǎn)管頭37的下部接內(nèi)外井管6，內(nèi)外井管6是在兩端各用四塊扁鋼連成一體，同時分別設(shè)置橡膠水封33，每節(jié)內(nèi)外井管6一般不超過3米，各節(jié)之間用雙半圓對接卡箍44、密封墊45連接，其中，與井底10連接的內(nèi)外井管6(1#管)下端是用法蘭盤連接。
所說的支護(hù)行走部分由充水浮箱8及其上的縱梁7和橫梁19、邊浮桶18、步進(jìn)錨繩14、調(diào)平防轉(zhuǎn)刃腳15、調(diào)平升降機9、充水浮箱8及其縱、橫梁7和19上面的井架1及其中間和兩側(cè)設(shè)置的升降箱3和休息室16及控制室17組成，這里井架1為龍門式結(jié)構(gòu)。
所說的動力傳遞部分由設(shè)置于升降箱3上部的回轉(zhuǎn)減速電機41及與其輸出軸相連的主動齒輪40、與主動齒輪40嚙合且設(shè)置于井具部分的外管回轉(zhuǎn)管頭37外周并可帶動其轉(zhuǎn)動的從動齒輪39、以及高壓泵20、真空水箱21、與高壓泵20連通且上端接注水三通35的高壓水管5可以是塑料制造的、機組驅(qū)動人力絞盤25及雙速電動葫蘆27組成；所說的輔助裝置部分由充水浮箱8上設(shè)置的注排水管28及充水浮箱水量觀察及進(jìn)排氣管23、充水浮箱8內(nèi)設(shè)置的電化防銹孔24組成。
權(quán)利要求1.一種地下砂礫石開采設(shè)備，包括井具部分、支護(hù)行走部分、動力傳遞部分及輔助裝置部分，本實用新型的特征是A、所說的井具部分由井頭(4)、井底(10)和它們之間連接的內(nèi)外井管(6)組成，其中，井頭(4)由帶法蘭盤的注水三通(35)及其內(nèi)的內(nèi)管回轉(zhuǎn)管頭(32)、注水三通(35)上、下通過螺釘、內(nèi)管密封調(diào)整盤(31)和帶排水頭的外管密封絲母(36)及橡膠水封(34)、石棉沙封(33)連接的帶進(jìn)氣閥的內(nèi)管出料彎頭(30)及出料管頭(2)和外管回轉(zhuǎn)管頭(37)及其上設(shè)置的開采水槍遙控閥門(43)組成，井底(10)由噴射泵擴散喉管(47)及其下端連接的錐形過渡管(49)和護(hù)筒(51)以及它們內(nèi)部設(shè)置的噴管及吸入管(50)和開采水槍進(jìn)口段及閥門(48)、護(hù)筒(51)底部設(shè)置的合頁式鉆齒(54)、固定鉆齒(53)和花籃式鉆頭(52)組成；B、所說的支護(hù)行走部分由充水浮箱(8)及其上的縱梁(7)和橫梁(19)、邊浮桶(18)、步進(jìn)錨繩(14)、調(diào)平防轉(zhuǎn)刃腳(15)、調(diào)平升降機(9)、充水浮箱(8)及其縱、橫梁(7)和(19)上面的井架(1)及其中間和兩側(cè)設(shè)置的升降箱(3)和休息室(16)及控制室(17)組成；C、所說的動力傳遞部分由設(shè)置于升降箱(3)上部的回轉(zhuǎn)減速電機(41)及與其輸出軸相連的主動齒輪(40)、與主動齒輪(40)嚙合且設(shè)置于井具部分的外管回轉(zhuǎn)管頭(37)外周并可帶動其轉(zhuǎn)動的從動齒輪(39)、以及高壓泵(20)、真空水箱(21)、與高壓泵(20)連通且上端接注水三通(35)的高壓水管(5)、機組驅(qū)動人力絞盤25及雙速電動葫蘆(27)組成；D、所說的輔助裝置部分由充水浮箱(8)上設(shè)置的注排水管(28)及充水浮箱水量觀察及進(jìn)排氣管(23)、充水浮箱(5)內(nèi)設(shè)置的電化防銹孔(24)組成。
專利摘要本實用新型涉及一種地下砂礫石開采設(shè)備,它包括井具、支護(hù)行走、動力傳遞及輔助裝置四部分,其中井具由井頭4、井底10和它們之間連接的內(nèi)外井管6組成,同時對其它各部進(jìn)行了改進(jìn),具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,使用方便,效率高,造價低,便于推廣應(yīng)用,一機多用等特點,解決了一些平原地區(qū)建筑用中沙、河流石運距遠(yuǎn)價格高的難題,而且該技術(shù)適合具有水庫、湖泊、河流及水源充足的鹽堿地、沼澤地等地區(qū)推廣應(yīng)用。
文檔編號E21C41/26GK2505595SQ01248969
公開日2002年8月14日 申請日期2001年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月31日
發(fā)明者李春生, 周增光, 魏茂柱, 賈艷, 柴學(xué)斌 申請人:李春生