專利名稱：梯式垂直開(kāi)采裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于移動(dòng)式開(kāi)采作業(yè)設(shè)備，特別是對(duì)露天石山鑿孔作業(yè)進(jìn)行爆破開(kāi)采的操作平臺(tái)裝置。
技術(shù)背景傳統(tǒng)上對(duì)陡峭山體的石料開(kāi)采的方式是用繩索栓住工人的身體，從山頂將人放下，在山石上鑿孔，放入炸藥，再將人拉起，引爆炸藥而進(jìn)行開(kāi)采。這種開(kāi)采方式的基礎(chǔ)設(shè)施投資雖然很少，但工作效率特別低，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度很大且不安全，總的開(kāi)采成本也較高。為了提高開(kāi)采效率、降低成本，在大型的礦山采取了將道路修到山頂，從上往下地逐層大片爆破，再將礦石采運(yùn)下山的高效率方法。與前面所提的方法相比，后一方法的操作較輕易，勞動(dòng)強(qiáng)度、開(kāi)采成本都可因此大大降低，但此法需要較長(zhǎng)的開(kāi)采準(zhǔn)備周期，修筑道路花費(fèi)資金相當(dāng)大，每次鑿孔的間隔時(shí)間仍較長(zhǎng)，開(kāi)采成本仍未降到理想值，一般的中小企業(yè)難于采用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種梯式垂直開(kāi)采的裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，搬遷靈活方便，可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低作業(yè)的危險(xiǎn)，可縮短每次爆破間隙，能提高工作效率，降低開(kāi)采成本。
解決本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題所采用的方案是將固定基座裝于山頂，在固定基座上連接定位鋼纜，使定位鋼纜與支承架的頂端連接，定位鋼纜的另一端連接在山下的張緊機(jī)構(gòu)上，在收緊定位鋼纜的狀態(tài)，支承架的底端被定位鋼纜壓緊定位在山頂，固定基座上還接有懸掛索鏈的一端，懸掛索鏈中部又繞在支承架上的導(dǎo)向輪上，另一端懸掛于工作臺(tái)桁架上的升降機(jī)構(gòu)上，鑿巖用的空壓機(jī)裝于工作臺(tái)桁架上。
操作時(shí)，先在山頂選定穩(wěn)固的大塊巖石，將固定基座牢固地固定在上面，再在山頂稍微向下的地方選定支承架的支承點(diǎn)，將定位鋼纜連接于支承架的頂端，當(dāng)定位鋼纜的另一端在山下張緊時(shí)，支承架就被穩(wěn)定地傾斜立在山頂，用來(lái)懸掛工作臺(tái)桁架。將懸掛索鏈的一端連接在山頂?shù)墓潭ɑ?，繞于支承架的導(dǎo)向輪上，懸垂的另一端用來(lái)連接裝于工作臺(tái)桁架的升降機(jī)構(gòu)，當(dāng)啟動(dòng)升降機(jī)構(gòu)時(shí)，工作臺(tái)桁架就可垂直逐漸提升到山體的工作面。多個(gè)工人可同時(shí)站在工作臺(tái)桁架上，開(kāi)啟鑿巖機(jī)在巖石上打孔，當(dāng)裝填好炸藥時(shí)，將工作臺(tái)桁架向上升到一定的高度，就可進(jìn)行爆破開(kāi)采。因工作臺(tái)桁架在爆破區(qū)域的垂直上方，且距離爆破危險(xiǎn)區(qū)有一定距離，山體較陡峭，爆破時(shí)的碎石受到上面巖石的限制，向上部分僅能以傾斜角飛出，故在爆破時(shí)工人站在工作臺(tái)桁架上是很安全的。爆破完后，可馬上開(kāi)啟工作臺(tái)桁架的升降機(jī)構(gòu)，在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行下一輪操作，從而大大提高工作效率，降低開(kāi)采成本。工人站在平臺(tái)上操作，變得動(dòng)作較為輕松且容易，勞動(dòng)強(qiáng)度及操作中的不安全因素可大大降低。在爆破過(guò)程中，附近的待爆破面受到震動(dòng)會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)或裂紋，為下一輪的更大量的開(kāi)采創(chuàng)造了良好的條件，同時(shí)墜落的石塊受到強(qiáng)烈撞擊，會(huì)破碎了一部分，可減少后續(xù)的破碎工作量。炸下的石塊直接可由山下的道路運(yùn)走，免去了向山頂修路的巨大開(kāi)支。采用本裝置進(jìn)行作業(yè)是從下到上的，因此當(dāng)開(kāi)采到山頂時(shí)，再將工作臺(tái)桁架放下，由工人站在上面，可以方便地操作，逐段將已松動(dòng)的石塊撬下，為今后的安全作業(yè)提供保障。


圖1為本實(shí)用新型的整機(jī)正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的整機(jī)側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型的工作臺(tái)桁架升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型的工作臺(tái)桁架斷繩安全機(jī)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型工作吊籃及其斷繩安全機(jī)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型的支承架結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型的工作臺(tái)桁架背面示意圖；圖8為本實(shí)用新型活動(dòng)踏板示意圖；圖9為本實(shí)用新型正視結(jié)構(gòu)局部放大圖。
圖中各標(biāo)號(hào)依次表示固定基座1、定位鋼纜2、支承架3、懸掛索鏈4、導(dǎo)向輪5、工作臺(tái)桁架6、升降機(jī)構(gòu)7、空壓機(jī)8、固定滑輪9、鋼纜卡10、掛環(huán)11、卷?yè)P(yáng)機(jī)12、滑輪組13、定滑輪14、鉤掛15、懸伸架16、定滑輪17、換向輪18、鋼繩19、工作吊籃20、提升卷?yè)P(yáng)機(jī)21、調(diào)距索鏈22、調(diào)距卷?yè)P(yáng)機(jī)23、卷?yè)P(yáng)機(jī)24、25、咬合桿26、咬合齒27、安全索鏈28、鋼繩29、工作桿30、觸發(fā)桿31、彈簧32、配重塊33、柵籃34、框架35、連接架36、導(dǎo)向輪37、增力滑輪組38、滑道39、活動(dòng)踏板40。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1、2，在山頂選擇適宜位置的巖石作為基礎(chǔ)，將本裝置的固定基座1澆灌結(jié)合成一體，在固定基座1安裝固定滑輪9，將定位鋼纜2繞過(guò)固定滑輪9轉(zhuǎn)向，從而形成兩段，下一段定位鋼纜2繞過(guò)支承架3上的導(dǎo)向輪37(詳見(jiàn)圖6)，端部連接于山下的卷?yè)P(yáng)機(jī)24上，上一段定位鋼纜2鋼纜卡10(見(jiàn)圖6)與支承架3的頂端固定連接，端部也連接于山下的卷?yè)P(yáng)機(jī)25上，兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)24、25都將定位鋼纜2張緊時(shí)，支承架3受壓，底端被壓緊定位在山頂。當(dāng)放松卷?yè)P(yáng)機(jī)25，而收緊卷?yè)P(yáng)機(jī)24時(shí)，可調(diào)整支承架3的傾斜度，以便于隨時(shí)根據(jù)山體及作業(yè)的需要進(jìn)行調(diào)整。固定基座1上連接著懸掛索鏈4的一端，懸掛索鏈4的中部繞過(guò)支承架3上的導(dǎo)向輪5，另一端懸掛住工作臺(tái)桁架6上的升降機(jī)構(gòu)7，鑿巖用的空壓機(jī)8裝于工作臺(tái)桁架6上，啟動(dòng)升降機(jī)構(gòu)7就可垂直沿山體垂直升降工作臺(tái)桁架6，便于工人站在上面靈活地用風(fēng)鎬作業(yè)。
參見(jiàn)圖3，上述工作臺(tái)桁架6的升降機(jī)構(gòu)7采用的是與卷?yè)P(yáng)機(jī)12(見(jiàn)圖1)相連接的滑輪組13，懸掛索鏈4上間隔裝有掛環(huán)11，每根懸掛索鏈4在工作臺(tái)桁架6上配置了兩套交替工作的升降機(jī)構(gòu)7，其定滑輪14上的掛鉤15掛在掛環(huán)11中。若欲升高工作臺(tái)桁架6時(shí)，啟動(dòng)一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)12，另一臺(tái)停止工作，工作中的卷?yè)P(yáng)機(jī)12將鋼繩29收卷，動(dòng)滑輪與定滑輪14的距離縮短；定滑輪14上用鋼繩連接有一配重塊33，其重力大于定滑輪14及鋼繩摩擦力之和，停止工作的卷?yè)P(yáng)機(jī)12配重塊33的作用，當(dāng)工作臺(tái)桁架6上升時(shí)，纏于卷?yè)P(yáng)機(jī)12上的鋼繩29打開(kāi)，使定滑輪14上升，再將其掛鉤15掛入上面的掛環(huán)11，重新啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)后，就可進(jìn)行下一次交替的工作。為了進(jìn)一步提高工作效率，使工作臺(tái)桁架6到達(dá)某一作業(yè)面時(shí)保持位置的相對(duì)固定，同時(shí)又要保證隨時(shí)可靈活地向工作臺(tái)桁架6運(yùn)送工人及施工材料，可在工作臺(tái)桁架6上固定一懸伸架16，在其端部裝有定滑輪17，在高度接近的定位鋼纜2上固定連接換向輪6(詳見(jiàn)圖2、9)，將一根鋼繩19繞過(guò)該定滑輪17和換向輪6，懸垂向下的鋼繩19的一端連接繞在工作吊籃20上的安全機(jī)構(gòu)上，再連接于懸伸架16，而鋼繩19的另一端繞過(guò)懸伸架16上的所述定滑輪17，再連接固定于山下的提升卷?yè)P(yáng)機(jī)21。啟動(dòng)該卷?yè)P(yáng)機(jī)21，就可以快捷地將人員或物資不斷輸送或撤離工作臺(tái)桁架6。在懸伸架16與定位鋼纜2之間還連接有調(diào)距索鏈22，其一端固定于定位鋼纜2，另一端固定在調(diào)距卷?yè)P(yáng)機(jī)23的卷筒，收卷調(diào)距索鏈22可使工作臺(tái)桁架離開(kāi)山體，放松時(shí)則可靠近山體，從而可隨時(shí)根據(jù)山體的形狀調(diào)節(jié)出適宜的施工距離。參見(jiàn)圖4、5、9，在工作臺(tái)桁架6和工作吊籃20上都裝有結(jié)構(gòu)相同的斷繩安全機(jī)構(gòu)。具體的構(gòu)造為四連桿機(jī)構(gòu)，四連桿中的兩件咬合桿26的相對(duì)面上帶咬合齒27，有一件咬合桿26固定于工作臺(tái)桁架6，安全索鏈28穿過(guò)咬合齒17之間，卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼繩29緊壓在四連桿中的工作桿30的延伸端，使活動(dòng)的那件咬合桿26處于張開(kāi)狀態(tài)，四連桿中的觸發(fā)桿31的延伸端連接有彈簧32，使活動(dòng)的咬合桿26受到一個(gè)合攏的力，但合攏的力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于張開(kāi)的力，當(dāng)發(fā)生斷繩時(shí)，工作桿30不受力，彈簧32驅(qū)動(dòng)觸發(fā)桿31，使咬合桿26合攏，在工作臺(tái)桁架6或工作吊籃20的重力作用下，咬合桿26有向合攏方向轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，咬合的力量會(huì)越來(lái)越大，達(dá)到防止墜落的安全目的。本裝置的工作臺(tái)桁架6的安全索鏈28懸掛在固定基座1上，平時(shí)處于不受力狀態(tài)；工作吊籃20的安全索鏈28鉤在工作臺(tái)桁架6的懸掛索鏈4上，平時(shí)也不受力。為了避免懸垂較長(zhǎng)懸掛索鏈4和安全索鏈28在下方纏結(jié)或在爆破時(shí)受損，如圖9所示，工作臺(tái)桁架6和工作吊籃20底部都裝有存放安全索鏈28和懸掛索鏈4的柵籃34。
見(jiàn)圖6，每件支承架3的形狀都為“人”字型，它由分離的框架35用螺栓連接而成，在支承架3的頂部連接有一根連接架36，連接架36上裝有兩個(gè)導(dǎo)向輪5和37，前面所述的定位鋼纜2繞在靠上的導(dǎo)向輪37上，而和懸掛索鏈4則繞在位于下方的導(dǎo)向輪5上。安裝時(shí)，先將框架35運(yùn)到山頂選定的合適位置，加工出牢固的底座，用螺栓將支承架3組裝到大約兩米，啟動(dòng)山下的卷?yè)P(yáng)機(jī)24、25，將支承架3拉起，再在支承架3的一側(cè)用起吊葫蘆拉緊栓在其頂端的鋼繩，使這一側(cè)的腳壓于地面，另一側(cè)的腳則傾斜翹起，離開(kāi)地面一段距離，這時(shí)可裝上框架35，加長(zhǎng)支承架3這側(cè)的長(zhǎng)度，又再以相反方向使支承架3傾斜，加長(zhǎng)另一側(cè)的長(zhǎng)度，重復(fù)交替，就可將重量很重的支承架3基本架起，調(diào)整卷?yè)P(yáng)機(jī)24、25，支承架3的斜度到位，并被定位鋼纜2牢固地壓緊在地面。
參見(jiàn)圖2，為了降低本裝置的成本，采用功率較小的卷?yè)P(yáng)機(jī)，在本技術(shù)方案中采取了，在定位鋼纜2的一端與卷?yè)P(yáng)機(jī)24之間加裝了一套增力滑輪組38，這時(shí)即使用低成本的小卷?yè)P(yáng)機(jī)也能達(dá)到大卷?yè)P(yáng)機(jī)的功效。
見(jiàn)圖7、8，為了使工人操作更方便、舒適，并為了更安全，在工作臺(tái)桁架6的面向山體一側(cè)裝有帶滑道39的活動(dòng)踏板40。當(dāng)山體不規(guī)整時(shí)，工作臺(tái)桁架6可能離山體的開(kāi)鑿面有一段距離，這時(shí)可輕易地外拉活動(dòng)踏板40，其滑道39可在工作臺(tái)桁架6上的滑槽(未繪出)左右限制下，沿直線滑出，與山體間貼緊，不留下空隙。為了進(jìn)一步改善工人的安全環(huán)境和工作環(huán)境，在工作臺(tái)桁架6的頂上安裝一層鐵紗網(wǎng)(未畫(huà)出)，就可防止山頂有時(shí)掉下的小石頭；冬天在工作臺(tái)桁架6的主梁及空壓機(jī)8的外架周圍裝上蓬布，就可起到冬暖效果，夏天卸下蓬布，裝上安全網(wǎng)，又起到安全及夏涼的效果。
權(quán)利要求1.一種梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是固定基座裝于山頂，固定基座上連接著定位鋼纜，定位鋼纜的另一端連接山下的張緊機(jī)構(gòu)上，定位鋼纜與支承架的頂端連接，將支承架的底端壓緊定位在山頂，固定基座上還接有懸掛索鏈的一端，懸掛索鏈中部置于支承架上的導(dǎo)向輪上，而另一端懸掛于工作臺(tái)桁架上的升降機(jī)構(gòu)上，鑿巖空壓機(jī)裝于工作臺(tái)桁架上。
2.按權(quán)利要求1所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是固定基座通過(guò)裝于其上的固定滑輪與定位鋼纜連接，定位鋼纜中部固定在支承架頂端安裝的定位鋼纜卡中，定位鋼纜兩端都分別連接于固定在山下的張緊機(jī)構(gòu)上。
3.按權(quán)利要求1所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是懸掛索鏈上間隔裝有掛環(huán)，每根懸掛索鏈在工作臺(tái)桁架上配置兩套交替工作的升降機(jī)構(gòu)，該升降機(jī)構(gòu)采用與卷?yè)P(yáng)機(jī)連接的滑輪組，且其定滑輪上的掛鉤掛在所述的掛環(huán)上。
4.按權(quán)利要求1、2所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是在工作臺(tái)桁架上有一懸伸架，上面裝有定滑輪，在定位鋼纜上裝有換向輪，在該定滑輪和換向輪上纏繞著鋼繩，鋼繩一端連接固定于山下的提升卷?yè)P(yáng)機(jī)，另一端經(jīng)過(guò)所述定滑輪后，又通過(guò)工作吊籃的安全機(jī)構(gòu)，再連接到懸伸架上，另外在懸伸架與定位鋼纜間還連接有調(diào)距索鏈，定位鋼纜兩端所連接的張緊機(jī)構(gòu)采用卷?yè)P(yáng)機(jī)。
5.按權(quán)利要求1、4所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是在工作臺(tái)桁架和工作吊籃上都裝有斷繩安全機(jī)構(gòu)，其構(gòu)造為四連桿機(jī)構(gòu)，四連桿中的兩件咬合桿的相對(duì)面上帶咬合齒，安全索鏈穿過(guò)咬合齒間，卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼繩緊壓在四連桿的工作桿延伸端，觸發(fā)桿延伸端連接有彈簧，工作臺(tái)桁架的安全索鏈懸掛在固定基座上，工作吊籃的安全索鏈鉤在工作臺(tái)桁架的懸掛索鏈上。
6.按權(quán)利要求3所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是升降機(jī)構(gòu)的定滑輪上都用鋼繩連接有一配重塊，其重力大于定滑輪及鋼繩摩擦力之和。
7.按權(quán)利要求5所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是在工作臺(tái)桁架和工作吊籃底部都裝有存放安全索鏈和懸掛索鏈的柵籃。
8.按權(quán)利要求1所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是支承架的形狀為“人”字型，且由分離的框架用螺栓連接而成，支承架上有一根連接架，連接架上裝有兩個(gè)導(dǎo)向輪，定位鋼纜和懸掛索鏈分別繞在該兩導(dǎo)向輪上。
9.按權(quán)利要求2所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是調(diào)節(jié)支承架位置的定位鋼纜一端與卷?yè)P(yáng)機(jī)之間加裝了一套增力滑輪組。
10.按權(quán)利要求1所述的梯式垂直開(kāi)采裝置，其特征是工作臺(tái)桁架的面向山體一側(cè)裝有帶滑道的活動(dòng)踏板。
專利摘要本實(shí)用新型屬于移動(dòng)式開(kāi)采作業(yè)設(shè)備，特別是對(duì)露天的石山進(jìn)行梯式垂直開(kāi)采的裝置。本裝置的固定基座裝于山頂，固定基座上連接著定位鋼纜，定位鋼纜的另一端連接山下的張緊機(jī)構(gòu)上，定位鋼纜與支承架的頂端連接，將支承架的底端壓緊定位在山頂，固定基座上還接有懸掛索鏈的一端，懸掛索鏈中部置于支承架上的導(dǎo)向輪上，而另一端懸掛于工作臺(tái)桁架上的升降機(jī)構(gòu)上，鑿巖空壓機(jī)裝于工作臺(tái)桁架上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，搬遷靈活方便，可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，降低開(kāi)采成本。
文檔編號(hào)E21C47/10GK2563309SQ0222304
公開(kāi)日2003年7月30日 申請(qǐng)日期2002年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月19日
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