【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采矿勘探装置，具体涉及一种岩体自动钻进装置及方法。
技术介绍
1、现有技术在采矿勘探方面，已经发展到了高度自动化、智能化的阶段。随着科技的进步，各种先进的设备和技术被广泛应用于采矿勘探领域，大大提高了勘探的效率和精度。如中国专利公开号为cn116291631a，其公开一种隧道施工用钻进注浆设备，其在运转过程中驱动机构会将钻杆抽出，定位释放机构会自动解除对锚杆的夹持，则锚杆会留在壁内，且在钻杆抽出的过程中可同时向壁内进行注浆操作，自动化程度高。但该方案虽然通过螺旋槽的设置提升了排渣效率，但在整体自动化程度上仍然有所欠缺，没有涉及到钻进过程的自动控制和数据实时上传；未提及任何关于防止飞溅物伤害操作人员的安全防护措施。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种岩体自动钻进装置及方法。
2、本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种岩体自动钻进装置，包括安装座、设置于安装座顶部的驱动机构，以及设置于安装座底部的钻杆，钻杆的末端设置有钻头，钻杆与安装座之间设置有螺纹磁盘和拧紧盘，其中：
4、螺纹磁盘，包括螺纹磁座，以及设置于螺纹磁座上的固定夹和角度调整机构，其中：
5、螺纹磁座，内置有螺纹，用于与钻杆上的外螺纹相匹配，螺纹磁座由高强度材料制成，以确保在钻进过程中承受足够的扭矩和压力；
6、固定夹，用于将钻杆牢固地固定在螺纹磁座上，防止在钻进过程中钻杆松动或旋转；固定夹采用液压锁定机构，
7、角度调整机构，用于调整螺纹座的角度，从而改变钻杆的钻进方向，包括刻度盘、调整螺栓，以便精确控制钻进角度；
8、拧紧盘，包括拧紧座，以及设置于拧紧座上的拧紧机构和指示器，其中：
9、拧紧座，与钻杆相配合的结构，用于支撑和固定钻杆；
10、拧紧机构，用于调整钻杆的拧紧程度，包括齿轮、螺纹杆，通过旋转拧紧座使螺纹杆与钻杆相互作用，从而实现对钻杆拧紧程度的调整；
11、指示器，用于显示当前钻杆的拧紧状态，指示器采用刻度盘；
12、安装座的下部设置有光源，钻杆的中部设置有瞄准激光头。
13、本技术方案通过固定与调整钻杆、启动驱动机构进行钻进、利用传感器采集并上传岩样数据、监测与调整钻进状态、冷却与润滑钻头和钻杆以及提供安全防护等措施，实现岩体的高效、安全自动钻进，并获取准确的岩样成分数据。其中，通过驱动机构的设置，实现岩体的自动钻进功能，将人力从繁重的钻进作业中解放出来；通过螺纹磁座与钻杆外螺纹的匹配，以及固定夹的液压锁定机构，确保钻杆在钻进过程中的稳固性和可靠性，极大地提高钻进效率和精度；瞄准激光头在钻进过程中能够精确瞄准目标点，从而提高钻进方向的准确性；光源与激光头相互配合，不仅增强钻进作业的可视化程度，还为操作人员提供更为直观和精准的钻进指导；螺纹磁座采用高强度材料制成，能够承受钻进过程中的高扭矩和高压力，确保装置的稳定性和安全性；通过调整钻杆的拧紧程度，可以实现对钻进力度的精确控制，在适应不同地质环境时表现出色；本技术方案采用模块化使得各个部件之间能够灵活组合和替换，提高装置的适应性和灵活性；角度调整机构和拧紧机构能够根据不同的钻进需求进行精确调整，从而适应不同地质环境下的钻进作业，在实际应用中具有更广泛的适用性和更高的实用价值。
14、另外，根据本专利技术上述提出岩体自动钻进装置还可以具有如下附加技术特征：
15、根据本专利技术的一个实施例，所述钻头的内部集成有传感器，传感器位于钻头的尖端或侧面的凸起状结构，用于检测采集到的岩样成分；钻头通过无线连接将数据上传。
16、本技术方案中，通过在钻头的尖端或侧面设置凸起状结构，将传感器集成其中，能够直接与岩石或土壤接触，能够检测岩石或土壤中的元素成分、结构等信息；通过对岩样成分的检测，可以推断出地下岩石的类型、结构、力学性质等信息，对于地质勘探等领域都具有重要意义。
17、根据本专利技术的一个实施例，所述钻杆的中部设置有控制盒，控制盒内集成有控制机构，控制机构与传感器相连，用于监测钻进状态、调整钻进参数、控制钻进速度。
18、本技术方案中，通过将控制机构集成在控制盒内，并与钻头内部的传感器相连，实现了钻进过程的集中控制和监测。控制机构根据数据处理结果，实时调整钻进参数，以确保钻进过程的高效和安全。例如，当遇到硬岩层时，控制机构可能会增加钻头的旋转速度和进给量，以提高钻进效率；当偏离预定轨迹时，控制机构则可能会调整钻杆的角度，以纠正钻进方向。钻头内部的传感器实时采集岩样成分、地层结构等信息，并通过无线连接将数据上传至控制盒。
19、根据本专利技术的一个实施例，所述驱动机构的外侧设置有支架，支架用于将钻进装置牢固地固定在工作面上，防止在钻进过程中发生晃动或移位。
20、本技术方案中，在钻进作业中，由于钻进装置会受到来自岩石的反作用力、振动以及其它外部干扰，如果没有有效的固定措施，装置很容易发生晃动或移位，进而影响钻进精度和效率，甚至可能导致装置损坏或安全事故；通过支架将钻进装置牢固地固定在工作面上，可以确保装置在钻进过程中保持稳定的位置和姿态。
21、根据本专利技术的一个实施例，所述支架上设置有辅助导向的滑块，通过滑块钻杆沿预设的导槽移动从而引导钻杆按照预定的路径进行钻进。
22、本技术方案通过在支架上设置滑块，并使其与预设的导槽相匹配，可以形成一个精确的导向系统，沿着导槽的轨迹进行移动，从而确保钻进方向的准确性和稳定性。滑块沿着导槽滑动，通过机械力的传递，具有高效、稳定、可靠的特点；通过精确设计导槽的形状和尺寸，以及合理调整滑块与导槽之间的配合关系，可以实现对钻进路径的精确控制，不仅有助于提高钻进效率，还能够避免在钻进过程中可能出现的偏差和误差，确保钻进结果的准确性。
23、根据本专利技术的一个实施例，所述安装座的底部设置有冷却机构，冷却机构包括冷却液和喷射装置，用于在钻进过程中向钻头和钻杆喷射冷却液或润滑剂。
24、本技术方案中，冷却机构通过喷射冷却液，利用液体的热传导性能，将钻头和钻杆产生的热量迅速带走，从而保持其工作在适宜的温度范围内。冷却液或润滑剂在喷射到钻头和钻杆表面后，会形成一层润滑膜，减少钻头和岩石之间的直接接触面积，降低摩擦系数，从而减小钻进过程中的阻力，提高钻进效率。
25、根据本专利技术的一个实施例，所述控制盒沿钻杆向下设置有喇叭口状的防护罩，防护罩用于覆盖钻杆的中部，防止飞溅的岩屑或碎片伤害操作人员。
26、本技术方案中，防护罩通过其覆盖钻杆中部的结构，形成了一个屏障，有效地阻挡了飞溅物的传播路径，从而保护了操作人员的安全。喇叭口状的结构能够引导飞溅物向四周扩散，降低其集中冲击的力度，进一步减少了对操作人员的潜在威胁。
27、本专利技术采用的技术方案如下：
28、一种岩体自动钻进方法，包括如下步骤：
29、s1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岩体自动钻进装置，包括安装座(2)、设置于安装座(2)顶部的驱动机构(1)，以及设置于安装座(2)底部的钻杆(8)，钻杆(8)的末端设置有钻头(9)，其特征在于，钻杆(8)与安装座(2)之间设置有螺纹磁盘(4)和拧紧盘(5)，其中：
2.如权利要求1所述的岩体自动钻进装置，其特征在于，所述钻头(9)的内部集成有传感器，传感器位于钻头(9)的尖端或侧面的凸起状结构，用于检测采集到的岩样成分；钻头(9)通过无线连接将数据上传。
3.如权利要求2所述的岩体自动钻进装置，其特征在于，所述钻杆(8)的中部设置有控制盒，控制盒内集成有控制机构，控制机构与传感器相连，用于监测钻进状态、调整钻进参数、控制钻进速度。
4.如权利要求1所述的岩体自动钻进装置，其特征在于，所述驱动机构(1)的外侧设置有支架，支架用于将钻进装置牢固地固定在工作面上，防止在钻进过程中发生晃动或移位。
5.如权利要求4所述的岩体自动钻进装置，其特征在于，所述支架上设置有辅助导向的滑块，通过滑块钻杆(8)沿预设的导槽移动从而引导钻杆(8)按照预定的路径进行钻进。
...【技术特征摘要】
1.一种岩体自动钻进装置，包括安装座(2)、设置于安装座(2)顶部的驱动机构(1)，以及设置于安装座(2)底部的钻杆(8)，钻杆(8)的末端设置有钻头(9)，其特征在于，钻杆(8)与安装座(2)之间设置有螺纹磁盘(4)和拧紧盘(5)，其中：
2.如权利要求1所述的岩体自动钻进装置，其特征在于，所述钻头(9)的内部集成有传感器，传感器位于钻头(9)的尖端或侧面的凸起状结构，用于检测采集到的岩样成分；钻头(9)通过无线连接将数据上传。
3.如权利要求2所述的岩体自动钻进装置，其特征在于，所述钻杆(8)的中部设置有控制盒，控制盒内集成有控制机构，控制机构与传感器相连，用于监测钻进状态、调整钻进参数、控制钻进速度。
4.如权利要求1所述的岩体自动钻进装置，其特征在于，所述驱动机构(1)的外侧设置有支架，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兴旺，邵明国，姚栋，戴汉强，董峻岭，傅骁斐，魏超，邢元猛，
申请(专利权)人：山东金岭矿业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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