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公开(公告)号：CN116446876A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310098008.5
申请日：2023-02-10
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及岩石、混凝土等固体材料破碎技术领域，提供一种同轴钻孔精确劈裂装置、破碎设备及同轴劈裂方法；该同轴钻孔精确劈裂装置，包括：总控制系统、钻进动力装置、油缸系统、油压控制系统、劈裂机构、钻杆、岩体多源声学定位与辨识模块和破岩机构；所述钻进动力装置、所述油缸系统、所述劈裂机构、所述钻杆和所述破岩机构同轴线设置，所述钻杆的一端和所述钻进动力装置连接，穿过所述油缸系统和所述劈裂机构后，另一端和所述破岩机构连接，所述油缸系统和所述油压控制系统配合控制所述劈裂机构进行劈裂破岩，劈裂机构和破岩机构上设有地声传感器。该同轴钻孔精确劈裂机具有劈裂效率高、安全、精确劈裂、能耗低和使用寿命长的优点。
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公开(公告)号：CN116291435A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310161546.4
申请日：2023-02-24
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及岩石等坚硬固体材料破裂技术领域，提供一种钻拉连续快速破岩机械手、破岩设备及破岩方法，该钻拉连续快速破岩机械手，包括：安装接头、机械手连接臂、拉拔系统、块度调节机构、孔内锁紧系统及钻进系统，所述机械手连接臂的一端设置在所述安装接头上，另一端与所述钻进系统连接，所述钻进系统包括钻进动力装置、钻孔钻杆和钻孔钻头，所述拉拔系统、所述块度调节机构和所述孔内锁紧系统连接并与所述钻孔钻杆同轴设置。该钻拉连续快速破岩机械手具有破岩连续快速、破岩能力强、块度可控且适用范围广的特点。
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公开(公告)号：CN119572253A
公开(公告)日：2025-03-07
申请号：CN202411567779.5
申请日：2024-11-05
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及岩石掘进技术领域，提供一种全断面岩石掘进机器人及其作业方法；包括行走机构、上下移动系统、左右移动系统、凿岩破岩系统等。行走机构包括履带、驱动轮、液压伸缩支撑腿；旋转平台机构安装好在行走机构上，全断面作业机构活动安装在旋转平台机构上；上下移动系统用于实现凿岩破岩系统升降，左右移动系统用于实现凿岩破岩系统左右移动；凿岩破岩系统包括机械长臂、机械短臂和破岩设备；破岩设备集成辨识系统，通过无线信号与控制系统通信，利用岩石性质进行拉剪破岩；控制系统集成破岩位置自动化模块、通信模块和导轨位置调整模块。本发明可实现机器人在任意形状断面的巷道中进行全方位、无死角、无干涉的全断面连续掘进。
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公开(公告)号：CN119266850A
公开(公告)日：2025-01-07
申请号：CN202411593434.7
申请日：2024-11-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及采矿设备技术领域，其公开了一种多点协同破岩与气液化输送多功能机器人及其掘采方法，包括载体用于在采矿工作面上移动，其上活动设有机械臂组件，在轴向和径向方向活动控制所述刀盘组件，所述刀盘组件用于多点截齿协同冲击粉碎并掘进工作面的岩石；高压气体供应系统，用于通过高压气体柔性输送管为所述刀盘组件输送高压气体；岩石气液化输送工作组站，用于将柔性输送管输送的所述刀盘组件掘进过程中的岩石颗粒进行气固液混合，并泵送到地表或地下仓库。本发明通过多点独立式钻头的设计提升掘进时冲击推动、旋转剪切的效能，从而大幅提升掘进效率，降低截齿磨损。
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公开(公告)号：CN119288486A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411441474.X
申请日：2024-10-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及地下硬岩矿山开采技术领域，提供一种地下硬岩矿山机械连续非爆绿色开采N21工法，将待开采区分为N个盘区，每个盘区布置2条运输平巷和1条工作面巷道。该工法利用液压支撑装置支撑工作面巷道，在井下形成两个破岩自由面，结合钻孔切槽技术带来的额外自由面和矿体高应力状态解除，使矿体从“难以开采的有侧限整体状态”改为“较易开采的无侧限孤立状态”。该工法将传统钻爆法开采独立的九步(凿岩、装药、连线、通风、铲装、运输、检撬、支护、充填)变为N21工法开采连续的四步(钻裂、运输、支护、充填)，突破井下硬岩矿体机械化连续开采的难题，在显著提高破岩能力、开采效率和资源回收率的同时，大幅提高开采安全性，减少环境影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115977653A
公开(公告)日：2023-04-18
申请号：CN202211715142.7
申请日：2022-12-28
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及矿山地下破岩技术领域，提供一种高强度岩体原位低能耗碎岩采掘机器人及掘进方法，该掘进机器人包括行走机构以及设置在行走机构上的机器人本体，机器人本体至少包括电力系统和控制系统，机器人本体上设有全方位支撑机构、环境感知系统、钻孔及胀拉破岩系统、碎岩及耙拉系统和岩渣收集运输系统，控制系统包括掘进参数智能动态分析模块、通信模块和智能导航模块。该掘进机器人集钻孔、破岩、碎岩、运渣等多种功能于一体，通过充分利用了岩体的原位工程地质条件和岩石材料抗压不抗拉、剪的力学特性进行破岩，可实现矿岩破碎后的块度控制，有效地提高破岩效率，降低采掘能耗，实现安全、稳定、连续的破岩作业。
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公开(公告)号：CN115614037A
公开(公告)日：2023-01-17
申请号：CN202211322597.2
申请日：2022-10-27
Applicant: 中南大学
Abstract: 一种等离子体切割与机械动态拉剪破岩组合的采掘机及采掘方法，包括多悬臂式采掘机本体、等离子电磁复合切割机械臂和岩体拉剪装置；所述多悬臂式采掘机本体的第一悬臂上固定有摇臂截割装置，所述等离子电磁复合切割机械臂固定在摇臂截割装置的活动端上作为摇臂截割装置的截割部，所述多悬臂式采掘机本体的第二悬臂上安装有岩体拉剪装置，本发明利用岩石抗压强度远大于抗拉强度的客观事实，利用等离子体切割硬岩结合机械动态拉剪破岩的技术，从而能够很好的发挥等离子体热能破岩和机械拉剪破岩各自的特性和优势，极大地提高破岩掘进效率。
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公开(公告)号：CN119435026A
公开(公告)日：2025-02-14
申请号：CN202411849544.5
申请日：2024-12-16
Applicant: 中南大学
Abstract: 本申请涉及岩石的钻进技术领域，提供一种模块化组装式全自动掘进破岩机器人及其工作方法，该机器人包括机器人主体模块、应力超前解除模块和破岩模块。通过应力超前解除模块提前对岩体内部的应力进行解除，既可以提高破岩模块的破岩效率，又可以消除岩爆、工作面变形等危害。应力超前解除模块和破岩模块安装在机器人主体模块上，模块数量、模块种类、安装位置均可调节，以适应不同的工况。该机器人针对具体工况，通过预设掘进参数，可实现全自动无人化作业。此外，本发明还提供了该机器人的工作方法，包括移动、应力超前解除、破岩、出渣等步骤，可实现高效的全自动连续掘进作业。
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公开(公告)号：CN119288426A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411589263.0
申请日：2024-11-08
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及土层或岩石的钻进技术领域，提供一种应力环境再造的自适应掘进机器人及其掘进方法，包括动态稳定支撑系统、劈裂拉剪破岩系统、旋转支撑定位系统、预制自由面系统、凿岩系统、导轨系统、自适应智能控制系统和行走出渣系统。通过预制自由面系统解除岩体内高应力，避免装备被岩石卡住或快速安全解除卡钻问题，有效提高破岩效率和装备的安全性。自适应智能控制系统能够实时获取掘进参数，并根据地声传感器和钻杆的回转扭矩分析待掘进区域的岩体质量，自动调整作业参数以适应地质条件的变化。该机器人能够在硬岩地质条件下进行连续作业，减少停机时间，延长设备使用寿命，减少环境污染，提升了掘进作业效率。
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公开(公告)号：CN117846595A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202311701162.3
申请日：2023-12-12
Applicant: 中南大学
IPC: E21C37/02
Abstract: 本申请涉及岩石破碎技术领域，提供一种劈裂破岩全过程防泥浆机构及其实施方法，该机构包括：油缸系统、油压控制系统、劈裂破岩机构和密封机构，所述劈裂破岩机构设置在所述油缸系统上，所述油压控制系统与所述油缸系统连接，所述劈裂破岩机构包括两个劈片和中间楔块，两个所述劈片的一端活动式设置在油缸系统上，所述中间楔块的一端与所述油缸系统的活塞连接，所述密封机构设置在所述油缸系统上并密封在所述劈片和所述中间楔块的两侧，以及密封在所述劈片远离所述油缸系统的一端；该机构通过引入密封机构，成功保护了劈片和中间楔块等关键部件免受泥浆的侵蚀和损耗，使得该机构的实施方法具有劈裂效果好、安全及精准的优点。
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