[发明专利]一种矿山超声波破岩设备在审
| 申请号： | 201810089960.8 | 申请日： | 2018-01-30 |
| 公开（公告）号： | CN108316861A | 公开（公告）日： | 2018-07-24 |
| 发明（设计）人： | 黄炳香;张新;李楠 | 申请（专利权）人： | 中国矿业大学 |
| 主分类号： | E21B7/24 | 分类号： | E21B7/24;E21B21/00;E21C27/28 |
| 代理公司： | 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 | 代理人： | 楼高潮 |
| 地址： | 221116 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 超声波 变幅杆 破岩 中空连接件 超声频率 超声钻 生成模块 矿山 自由 超声驱动器 逆压电效应 超声振动 动力负荷 高频交流 高频振动 高振动力 激励电压 疲劳荷载 疲劳破坏 岩石表面 岩石破碎 岩石损伤 低振幅 高频率 振荡 纵振 岩石 传递 | ||
1.一种矿山超声波破岩设备，其特征在于，包括超声波生成模块、变幅杆、中空连接件、自由质量、超声钻杆，所述超声钻杆的末端固定在所述变幅杆的前端，所述中空连接件的两端连接所述变幅杆的前端和所述超声钻杆的末端，所述自由质量可在所述变幅杆的前端和所述超声钻杆的末端之间来回振荡。
2.如权利要求1所述的一种矿山超声波破岩设备，其特征在于，所述超声波生成模块包括超声波发生器和超声波换能器，所述超声波发生器与所述超声波换能器相连，所述变幅杆的末端固定在所述超声波换能器的前端，所述超声波发生器生成高频交流电信号驱动所述超声波换能器产生超声波。
3.一种超声钻破岩设备，包括依次相连的钻杆和钻头，其特征在于，还包括超声波生成模块、变幅杆、中空连接件、自由质量、超声钻杆、连接杆，所述连接杆的两端分别固定在所述变幅杆前端的中央和所述超声钻杆末端的中央，所述自由质量为球体，所述球体可活动的串在所述连接杆上且所述连接杆穿过所述球体的球心，所述超声波生成模块位于所述钻杆中部，所述变幅杆的末端位于所述钻杆前部，所述变幅杆的前端穿过所述钻杆的前端并伸进所述钻头内，所述超声钻杆的末端位于所述钻头内部并与所述变幅杆的前端相连，所述超声钻杆的前端从所述钻头的顶端穿出。
4.如权利要求3所述的一种超声钻破岩设备，其特征在于，还包括注水喷头，所述注水喷头位于所述钻头前端侧壁上，所述注水喷头的喷水方向朝向所述超声钻杆的前端。
5.如权利要求3或4所述的一种超声钻破岩设备，其特征在于，所述超声钻杆由加强型镍铜磁伸缩材料制成，长度为0.5m，截面积为3.14×10-4m2，纵向应变率为3×10-5，弹性模量90GPa。
6.一种顶煤超声弱化设备，包括液压支架掩护梁和液压支架顶梁，其特征在于，还包括权利要求1中所述矿山超声波破岩设备，所述矿山超声波破岩设备的末端固定在所述液压支架顶梁的前端。
7.如权利要求6所述的一种顶煤超声弱化设备，其特征在于，还包括注水喷头，所述注水喷头固定在所述液压支架顶梁的前端侧壁上，所述注水喷头的喷水方向朝向所述矿山超声波破岩设备超声钻杆的前端。
8.如权利要求6或7所述的一种顶煤超声弱化设备，其特征在于，还包括调斜装置，所述调斜装置固定在所述液压支架顶梁上。
9.如权利要求6或7所述的一种顶煤超声弱化设备，其特征在于，所述超声钻杆由镍制磁伸缩材料制成，长度为0.5m，截面积为3.14×10-4m2，纵向应变率为4×10-5，弹性模量为30GPa。
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