權(quán)利要求書(shū)： 1.一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭，包括半球狀鉆頭部（1?1）和圓筒型鉆頭部（1?2），其特征在于：半球狀鉆頭部（1?1）設(shè)置在半球殼內(nèi)，半球狀鉆頭部（1?1）承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)（2）的微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1），圓筒型鉆頭部（1?2）承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)（2）的制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)，制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）轉(zhuǎn)動(dòng);所述制導(dǎo)機(jī)構(gòu)（2）包括微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）、矩形切口（2?2）、固定銷(xiāo)軸（2?3）、側(cè)截齒（2?4）、前截齒（2?5）、受頂推曲板（2?6）、固定圓筒（2?7）、環(huán)形滑道（2?8）、制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)（2?

9）、雙軸承（2?10）、制導(dǎo)液壓缸固定支板（2?11）、受頂推曲板支撐桿（2?12）、微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡（2?13）和固定圓筒（2?7）止轉(zhuǎn)動(dòng)連接板（2?14）；制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)（2?9）為所述制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)；

微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）曲度與半球狀鉆頭部（1?1）曲度一致，兩者間距在毫米量級(jí)，環(huán)套在半球狀鉆頭部（1?1）外部；微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）后邊緣有受頂推曲板（2?6），受頂推曲板（2?6）后設(shè)置固支板（2?12）；

所述制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)（2?9）固定在固定圓筒（2?7）上，固定圓筒（2?7）內(nèi)面為環(huán)形滑道（2?

8）；環(huán)形滑道（2?8）為軸承式，固定在圓筒型鉆頭部（1?2）外周；固定圓筒（2?7）兩側(cè)設(shè)置固定連接板（2?14），與輸煤部分的輸煤槽（4?1）前端固定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭，其特征在于：所述半球狀鉆頭部（1?1）內(nèi)前緣設(shè)置前十字形桿（1?4），前十字形桿（1?4）中央設(shè)置前圓環(huán)（1?3），在前十字形桿（1?4）和前圓環(huán)（1?3）前面設(shè)置截齒（1?5），在圓筒型鉆頭部（1?2）后部設(shè)置后十字形桿（1?6），后十字形桿（1?6）中央設(shè)置后圓環(huán)（1?7），后圓環(huán)（1?7）中央與螺旋鉆桿（4）具有對(duì)接口和鎖定卡銷(xiāo)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭，其特征在于：所述半球狀鉆頭部（1?1）水平和垂直最大直徑與半球殼交點(diǎn)位置外面設(shè)置四個(gè)固定銷(xiāo)軸（2?3），微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）橫向設(shè)置與固定銷(xiāo)軸（2?3）位置和數(shù)目相應(yīng)的矩形切口（2?2），固定銷(xiāo)軸（2?3）穿過(guò)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）的矩形切口（2?2）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭，其特征在于：導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)（2?9）工作時(shí)，左側(cè)或右側(cè)或底部單個(gè)制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)、或左側(cè)與底部同時(shí)、或右側(cè)與底部同時(shí)制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)（2?9）啟動(dòng)，頂推受頂推曲板（2?6），帶動(dòng)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）繞兩兩相對(duì)的固定銷(xiāo)軸（2?

3）構(gòu)成的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)軸向左或向右或向上轉(zhuǎn)動(dòng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭，其特征在于：所述輸煤部分包括輸煤槽（4?1）、行走輪（4?7）、管線(xiàn)輸導(dǎo)管（4?8）、輸煤槽內(nèi)螺旋鉆桿支架（4?9）、支架中央滾動(dòng)軸承（4?10）、管線(xiàn)輸導(dǎo)管（4?8）的鎖扣（4?11），輸煤槽內(nèi)部前后部各設(shè)置一支架（4?9），支架（4?

9）中央為支架中央滾動(dòng)軸承（4?10），螺旋鉆桿直桿（4?3）穿插于支架中央滾動(dòng)軸承（4?10）內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭，其特征在于：輸煤槽前后端為斜面式對(duì)接，前側(cè)輸煤槽后端口斜截面（4?12）法線(xiàn)方向朝外，后側(cè)輸煤槽前端口斜截面（4?13）法線(xiàn)方向向內(nèi)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭，其特征在于：所述螺旋鉆桿直桿（4?3）后端頭為帶螺紋的臺(tái)錐體（4?4）、受卡六邊體鉆桿部（4?5），螺旋鉆桿直桿（4?3）前端頭為內(nèi)凹的帶螺紋臺(tái)錐體狀空腔（4?6）。

8.一種工程鉆機(jī)，包括制導(dǎo)式螺旋鉆頭（1）,制導(dǎo)式螺旋鉆頭（1）包括半球狀鉆頭部（1?1）和圓筒型鉆頭部（1?2），其特征在于：半球狀鉆頭部（1?1）設(shè)置在半球殼內(nèi)，半球狀鉆頭部（1?1）承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)（2）的微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1），圓筒型鉆頭部（1?2）承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)（2）的制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)，圓筒型鉆頭部（1?2）后端連接螺旋鉆桿（4），螺旋鉆桿（4）后端連接動(dòng)力系統(tǒng)（3）;所述制導(dǎo)機(jī)構(gòu)（2）包括微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）、矩形切口（2?2）、固定銷(xiāo)軸（2?3）、側(cè)截齒（2?4）、前截齒（2?5）、受頂推曲板（2?6）、固定圓筒（2?7）、環(huán)形滑道（2?8）、制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)（2?

9）、雙軸承（2?10）、制導(dǎo)液壓缸固定支板（2?11）、受頂推曲板支撐桿（2?12）、微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡（2?13）和固定圓筒（2?7）止轉(zhuǎn)動(dòng)連接板（2?14）；制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)（2?9）為所述制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)；

微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）曲度與半球狀鉆頭部（1?1）曲度一致，兩者間距在毫米量級(jí)，環(huán)套在半球狀鉆頭部（1?1）外部；微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)（2?1）后邊緣有受頂推曲板（2?6），受頂推曲板（2?6）后設(shè)置固支板（2?12）；

所述制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)（2?9）固定在固定圓筒（2?7）上，固定圓筒（2?7）內(nèi)面為環(huán)形滑道（2?

8）；環(huán)形滑道（2?8）為軸承式，固定在圓筒型鉆頭部（1?2）外周；固定圓筒（2?7）兩側(cè)設(shè)置固定連接板（2?14），與輸煤部分的輸煤槽（4?1）前端固定。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種工程鉆機(jī)，其特征在于：所述動(dòng)力系統(tǒng)（3）包括截割電機(jī)（3?

1）、截割電機(jī)轉(zhuǎn)軸（3?2）、移動(dòng)承載平臺(tái)（3?3）、進(jìn)推/回拉液壓缸（3?4）。

說(shuō)明書(shū)： 一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭及工程鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于工程鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭及工程鉆機(jī)。背景技術(shù)[0002] 其一，當(dāng)今我國(guó)露天煤礦全部是大型至超大型露天煤礦，開(kāi)采煤層厚度幾米至幾十米，以>300m/a的速度內(nèi)排回填，如不進(jìn)行邊端幫壓余煤的開(kāi)采，造成計(jì)約14.7%的境內(nèi)儲(chǔ)量的煤炭資源被掩埋而無(wú)法利用，以2018年為例，我國(guó)露天煤礦開(kāi)采煤量為8億噸，按14.7%計(jì)，形成邊端幫壓煤量1.378億噸未開(kāi)采利用。一方面造成煤炭資源的浪費(fèi)，另一方面因壓余煤的自燃而引起生態(tài)環(huán)境的破壞。[0003] 其二，露天煤礦邊端幫壓余煤開(kāi)采設(shè)備，國(guó)外有橫軸截割和縱軸旋切兩種類(lèi)型，價(jià)格昂貴、配件同樣昂貴且供貨周期長(zhǎng)久(達(dá)16?18月)。2015年后國(guó)內(nèi)也研發(fā)了這兩種類(lèi)型的設(shè)備，均為本公司研發(fā)產(chǎn)品，分別于2014和2018年獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專(zhuān)利局的發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)。[0004] 但是，縱軸旋切型邊端幫壓余煤開(kāi)采設(shè)備存在目前尚未克服的重大缺陷?無(wú)法進(jìn)行鉆進(jìn)傾斜和側(cè)向偏斜糾正，鉆進(jìn)過(guò)程中，因鉆桿自身的重量必然發(fā)生鉆進(jìn)向下傾斜，因鉆桿的抖動(dòng)與機(jī)械的振動(dòng)和煤層地質(zhì)條件因素，必然發(fā)生側(cè)向偏斜，或側(cè)偏與傾斜二者同時(shí)出現(xiàn)，從而為分層開(kāi)采造成困難、甚至無(wú)效，出現(xiàn)效率低、停滯，或影響露天煤礦正常的生產(chǎn)作業(yè)，或終止邊端幫壓余煤的開(kāi)采而被迫開(kāi)采設(shè)備轉(zhuǎn)場(chǎng)。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明就是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種制導(dǎo)式螺旋鉆頭及工程鉆機(jī)。[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明制導(dǎo)式螺旋鉆頭1包括半球狀鉆頭部1?1和圓筒型鉆頭部1?2，其特征在于半球狀鉆頭部1?1設(shè)置在半球殼內(nèi)，半球狀鉆頭部1?1承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2的微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1，圓筒型鉆頭部(1?2)承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2的制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)，制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1轉(zhuǎn)動(dòng)。[0007] 作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述半球狀鉆頭部1?1與圓筒型鉆頭部1?2焊接。[0008] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述半球狀鉆頭部1?1內(nèi)前緣設(shè)置前十字形桿1?4，前十字形桿1?4中央設(shè)置前圓環(huán)1?3，在前十字形桿1?4和前圓環(huán)1?3前面設(shè)置截齒1?5，在圓筒型鉆頭部1?2后部設(shè)置后十字形桿1?6，后十字形桿1?6中央設(shè)置后圓環(huán)1?7，后圓環(huán)1?7中央與螺旋鉆桿4具有對(duì)接口和鎖定卡銷(xiāo)。[0009] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述半球狀鉆頭部1?1水平和垂直最大直徑與半球殼交點(diǎn)位置外面設(shè)置四個(gè)固定銷(xiāo)軸2?3，微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1橫向(前后向)設(shè)置與固定銷(xiāo)軸2?3位置和數(shù)目相應(yīng)的矩形切口2?2，固定銷(xiāo)軸2?3穿過(guò)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1的矩形切口2?2。

[0010] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2包括微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1、矩形切口2?2、固定銷(xiāo)軸2?3、側(cè)截齒2?4、前截齒2?5、受頂推曲板2?6、固定圓筒2?7、環(huán)形滑道2?8、制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9、雙軸承2?10、制導(dǎo)液壓缸固定支板2?11、受頂推曲板支撐桿2?12、微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡2?13和固定圓筒2?7止轉(zhuǎn)動(dòng)連接板2?14；制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9為所述制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)；

[0011] 微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1曲度與半球狀鉆頭部1?1曲度一致，兩者間距在毫米量級(jí)，環(huán)套在半球狀鉆頭部1?1外部；微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1后邊緣有受頂推曲板2?6，受頂推曲板2?6后設(shè)置固支板2?12；[0012] 所述制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9固定在固定圓筒2?7上，固定圓筒2?7內(nèi)面為環(huán)形滑道2?8；環(huán)形滑道2?8為軸承式，固定在圓筒型鉆頭部1?2外周；固定圓筒2?7兩側(cè)設(shè)置固定連接板2?

14，與輸煤部分的前輸煤槽4?1固定。

[0013] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9包括兩側(cè)液壓機(jī)構(gòu)和底部液壓機(jī)構(gòu)。[0014] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9工作時(shí)，左側(cè)或右側(cè)或底部單個(gè)制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)、或左側(cè)與底部同時(shí)、或右側(cè)與底部同時(shí)制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9啟動(dòng)，頂推受頂推曲板2?6，帶動(dòng)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1繞兩兩相對(duì)的固定銷(xiāo)軸2?3構(gòu)成的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)軸向左或向右或向上轉(zhuǎn)動(dòng)。

[0015] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9的活動(dòng)桿前端安裝有雙軸承2?10。

[0016] 一種工程鉆機(jī)，包括制導(dǎo)式螺旋鉆頭1包括半球狀鉆頭部1?1和圓筒型鉆頭部1?2，其特征在于半球狀鉆頭部1?1設(shè)置在半球殼內(nèi)，半球狀鉆頭部1?1承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2的微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1，圓筒型鉆頭部(1?2)承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2的制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)，圓筒型鉆頭部1?2后端連接螺旋鉆桿4，螺旋鉆桿4后端連接動(dòng)力系統(tǒng)3。[0017] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述動(dòng)力系統(tǒng)3包括截割電機(jī)3?1、截割電機(jī)轉(zhuǎn)軸3?2、移動(dòng)承載平臺(tái)3?3、進(jìn)推/回拉液壓缸3?4，

[0018] 作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述輸煤部分包括輸煤槽4?1、行走輪4?7、管線(xiàn)輸導(dǎo)管4?8、輸煤槽內(nèi)螺旋鉆桿支架4?9、支架中央滾動(dòng)軸承4?10、管線(xiàn)輸導(dǎo)管4?8的鎖扣4?11，輸煤槽內(nèi)部前后部各設(shè)置一支架4?9，支架4?9中央為支架中央滾動(dòng)軸承4?10，螺旋鉆桿直桿4?3穿插于支架中央滾動(dòng)軸承4?10內(nèi)。

[0019] 其次，本發(fā)明前后輸煤槽為斜面式對(duì)接，前輸煤槽后端口斜截面4?12法線(xiàn)方向朝外，后輸煤槽前端口斜截面4?13法線(xiàn)方向向內(nèi)。[0020] 另外，本發(fā)明所述螺旋鉆桿直桿4?3后端頭為帶螺紋的臺(tái)錐體4?4、受卡六邊體鉆桿部4?5，螺旋鉆桿直桿4?3前端頭為內(nèi)凹的帶螺紋臺(tái)錐體狀空腔4?6。[0021] 本發(fā)明有益效果。[0022] 本發(fā)明通過(guò)制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鉆頭制導(dǎo)和糾偏糾傾。附圖說(shuō)明[0023] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。[0024] 圖1為本發(fā)明提供的制導(dǎo)式螺旋鉆頭及工程鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0025] 圖2為本發(fā)明提供的制導(dǎo)式螺旋鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖(中軸線(xiàn)水平剖面)；[0026] 圖3為本發(fā)明提供的制導(dǎo)式螺旋鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖(后視圖)；[0027] 圖4為本發(fā)明提供的制導(dǎo)式螺旋鉆頭微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)示意圖(側(cè)視圖)；[0028] 圖5為本發(fā)明提供的輸煤槽結(jié)構(gòu)示意圖；[0029] 圖6為本發(fā)明提供的螺旋鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖；[0030] 圖7為本發(fā)明提供的鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；[0031] 圖8為本發(fā)明提供的制導(dǎo)原理示意圖。[0032] 1?制導(dǎo)鉆頭；[0033] 1?1?半球狀鉆頭部；1?2?圓筒型鉆頭部；1?3?鉆頭內(nèi)“十字形”支架；1?4?“十字形”支架中央圓環(huán)構(gòu)件；1?5?前截齒；[0034] 2?制導(dǎo)機(jī)構(gòu)；[0035] 2?1?微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)；2?2?矩形切口；2?3?固定銷(xiāo)軸；2?4?側(cè)截齒；2?5?前截齒；2?6?受頂推曲板；2?7?固定圓筒；2?8?環(huán)形滑道；2?9?制導(dǎo)液壓缸；2?10?雙軸承；2?11?制導(dǎo)液壓缸固定支板；2?12?受頂推曲板支撐桿；2?13?微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡；2?14?固定圓筒與第一節(jié)輸煤槽固定連接板；

[0036] 3?動(dòng)力系統(tǒng)；[0037] 3?1?截割電機(jī)；3?2?截割電機(jī)轉(zhuǎn)軸；3?3?移動(dòng)承載平臺(tái)；3?4?進(jìn)推/回拉液壓缸；[0038] 4?輸煤槽和鉆桿；[0039] 4?1?輸煤槽；4?2?螺旋鉆桿葉片；4?3?螺旋鉆桿直桿；4?4?鉆桿后端頭螺紋臺(tái)錐體；4?5?等六邊體鉆桿部；4?6?鉆桿前端頭內(nèi)凹空腔臺(tái)錐體狀螺紋；4?7?輸煤槽行走輪；4?8?管線(xiàn)輸導(dǎo)管；4?9?輸煤槽內(nèi)支架；4?10?內(nèi)支架中央軸承；4?11?管線(xiàn)輸導(dǎo)管鎖扣；4?12?前輸煤槽后端斜截面；4?13?后輸煤槽前端斜截面；

[0040] 5?鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)；[0041] 5?1?支架；5?2?卡柄液壓缸；5?3?卡柄；5?4?液壓缸側(cè)固定支板；5?5?插銷(xiāo)液壓缸；5?7?插銷(xiāo)液壓缸固定支板；

[0042] 6?進(jìn)推軌道；[0043] 7?操作室和自動(dòng)控制系統(tǒng)；[0044] 自動(dòng)控制系統(tǒng)包括：截割電機(jī)電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)；制導(dǎo)液壓控制系統(tǒng)；進(jìn)推/回拉液壓控制系統(tǒng)；鉆桿拆卸液壓控制系統(tǒng)；[0045] 所有控制系統(tǒng)全部裝載于操作室內(nèi)，有遙控和手動(dòng)兩種操作方式。具體實(shí)施方式[0046] 如圖所示，本發(fā)明制導(dǎo)式螺旋鉆頭1包括半球狀鉆頭部1?1和圓筒型鉆頭部1?2，半球狀鉆頭部1?1設(shè)置在半球殼內(nèi)，半球狀鉆頭部1?1承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2的微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1，圓筒型鉆頭部(1?2)承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2的制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)，制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1轉(zhuǎn)動(dòng)。[0047] 所述半球殼狀鉆頭部(1?1)在與圓筒型鉆頭部(1?2)直徑相等部位縱切，二者對(duì)接焊接固定為一體。[0048] 所述半球狀鉆頭部1?1內(nèi)前緣設(shè)置前十字形桿1?4，前十字形桿1?4中央設(shè)置前圓環(huán)1?3，在前十字形桿1?4和前圓環(huán)1?3前面設(shè)置截齒1?5，在圓筒型鉆頭部1?2后部設(shè)置后十字形桿1?6，后十字形桿1?6中央設(shè)置后圓環(huán)1?7，后圓環(huán)1?7中央與螺旋鉆桿4具有對(duì)接口和鎖定卡銷(xiāo)。[0049] 所述半球狀鉆頭部1?1水平和垂直最大直徑與半球殼交點(diǎn)位置外面設(shè)置四個(gè)固定銷(xiāo)軸2?3，微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1橫向(前后向)設(shè)置與固定銷(xiāo)軸2?3位置和數(shù)目相應(yīng)的矩形切口2?2，固定銷(xiāo)軸2?3穿過(guò)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1的矩形切口2?2。一方面可保證微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1環(huán)套在半球狀鉆頭部1?1外部而不致錯(cuò)位，另一方面兩兩相對(duì)的固定銷(xiāo)軸2?3可作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行向左和向右以及向上沿微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡2?13轉(zhuǎn)動(dòng)，行駛制導(dǎo)糾偏和糾傾功能。[0050] 所述制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2包括微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1、矩形切口2?2、固定銷(xiāo)軸2?3、側(cè)截齒2?4、前截齒2?5、受頂推曲板2?6、固定圓筒2?7、環(huán)形滑道2?8、制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9、雙軸承2?10、制導(dǎo)液壓缸固定支板2?11、受頂推曲板支撐桿2?12、微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡2?13和固定圓筒2?7止轉(zhuǎn)動(dòng)連接板2?14；制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9為所述制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)；[0051] 所述圓筒型鉆頭部(1?2)外表面設(shè)置兩固定于圓筒型鉆頭部(1?2)環(huán)形滑道(2?8)；

[0052] 微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1曲度與半球狀鉆頭部1?1曲度一致，兩者間距在毫米量級(jí)，環(huán)套在半球狀鉆頭部1?1外部；微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1后邊緣有受頂推曲板2?6，受頂推曲板2?6后設(shè)置固支板2?12；[0053] 所述受推曲板(2?6)固定于微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)(2?1)后外緣，由支撐桿(2?12)支撐；支撐桿(2?12)與微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)(2?1)焊接。

[0054] 所述制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9固定在固定圓筒2?7上，固定圓筒2?7內(nèi)面為環(huán)形滑道2?8；環(huán)形滑道2?8為軸承式，固定在圓筒型鉆頭部1?2外周；固定圓筒2?7兩側(cè)設(shè)置固定連接板2?

14，與輸煤部分的前輸煤槽4?1固定。防止鉆頭1和螺旋鉆桿4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)固定圓筒2?7跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)而造成制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9的活動(dòng)桿前端安裝有雙軸承2?10，保證制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9的活動(dòng)桿在頂推受頂推曲板2?6時(shí)，不會(huì)使微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1跟隨鉆頭1轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生阻滯。

[0055] 制導(dǎo)液壓缸固定在固定圓筒上，固定圓筒內(nèi)面固附于兩個(gè)相互平行的環(huán)形滑道上，環(huán)形滑道固定在鉆頭之圓筒型鉆頭部上，固定圓筒與第1節(jié)輸煤槽由連接板固定連接，可保證鉆頭包括圓筒型鉆頭部在截割電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)割煤、而固定圓筒及固附于其上的制導(dǎo)液壓缸不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。[0056] 所述固定連接板(2?14)連接固定圓筒(2?7)和第一節(jié)輸煤槽(4?1)。[0057] 所述滑動(dòng)圓環(huán)(2?8)固定在所述圓筒型鉆頭部(1?2)外表面，由2組環(huán)形軸承組成。[0058] 微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)(2?1)的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡(2?13)為圓形。[0059] 所述導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9包括兩側(cè)液壓機(jī)構(gòu)和底部液壓機(jī)構(gòu)。[0060] 導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9工作時(shí)，左側(cè)或右側(cè)或底部單個(gè)制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)、或左側(cè)與底部同時(shí)、或右側(cè)與底部同時(shí)制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9啟動(dòng)，頂推受頂推曲板2?6，帶動(dòng)微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1繞兩兩相對(duì)的固定銷(xiāo)軸2?3構(gòu)成的虛擬轉(zhuǎn)動(dòng)軸向左或向右或向上轉(zhuǎn)動(dòng)。

[0061] 所述3組制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)(2?9)，2組對(duì)稱(chēng)固定在固定圓筒(2?7)外表面，位于對(duì)應(yīng)螺旋鉆桿直桿(4?3)水平直徑位置，另一組位于固定圓筒(2?7)外表面的底部，所述制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)(2?9)的活動(dòng)缸桿前端設(shè)置一組雙軸承(2?10)，可使頂推受推曲板(2?6)時(shí)保持鉆頭1轉(zhuǎn)動(dòng)靈活無(wú)阻滯。左側(cè)制導(dǎo)液壓缸負(fù)責(zé)糾正向左側(cè)偏，液壓缸活動(dòng)缸桿伸出，頂推固定于微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)后外緣的受推曲板，微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)在固定銷(xiāo)軸的阻擋下只能繞兩兩對(duì)稱(chēng)的固定銷(xiāo)軸構(gòu)成虛擬轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，改變鉆進(jìn)軌跡和方向，進(jìn)行鉆進(jìn)糾偏，右側(cè)制導(dǎo)液壓缸負(fù)責(zé)糾正向右側(cè)偏，另一組固定在固定圓筒外表面的底部、即螺旋鉆桿垂直直徑延長(zhǎng)線(xiàn)與固定圓筒外表面相交位置，負(fù)責(zé)糾正向下傾斜，右糾偏和下糾傾，原理和動(dòng)作與左糾偏相同。[0062] 固定銷(xiāo)軸(2?3)穿插于微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)(2?1)狹窄矩形切口(2?2)，可保持微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)(2?1)不脫離半球殼狀鉆頭部(1?1)、且可在制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)(2?9)的頂推時(shí)繞兩兩對(duì)稱(chēng)的固定銷(xiāo)軸(2?3)構(gòu)成的虛擬轉(zhuǎn)軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行鉆頭鉆進(jìn)糾傾和糾偏。[0063] 所述制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9的活動(dòng)桿前端安裝有雙軸承2?10。保證制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9的活動(dòng)桿在頂推受頂推曲板2?6時(shí)，不會(huì)使微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1跟隨鉆頭1轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生阻滯。[0064] 一種工程鉆機(jī)，包括制導(dǎo)式螺旋鉆頭1包括半球狀鉆頭部1?1和圓筒型鉆頭部1?2，半球狀鉆頭部1?1設(shè)置在半球殼內(nèi)，半球狀鉆頭部1?1承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2的微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1，圓筒型鉆頭部(1?2)承載制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2的制導(dǎo)壓力輸出機(jī)構(gòu)，圓筒型鉆頭部1?2后端連接螺旋鉆桿4，螺旋鉆桿4后端連接動(dòng)力系統(tǒng)3。

[0065] 所述動(dòng)力系統(tǒng)3包括截割電機(jī)3?1、截割電機(jī)轉(zhuǎn)軸3?2、移動(dòng)承載平臺(tái)3?3、進(jìn)推/回拉液壓缸3?4，還包括制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9需要的動(dòng)力和鉆桿拆卸液壓機(jī)構(gòu)5需要的動(dòng)力；截割電機(jī)轉(zhuǎn)軸3?2連接連接螺旋鉆桿4，截割電機(jī)3?1設(shè)置在移動(dòng)承載平臺(tái)3?3上，進(jìn)推/回拉液壓缸3?4驅(qū)動(dòng)移動(dòng)承載平臺(tái)3?3。[0066] 除截割電機(jī)3?1由電力提供動(dòng)力外，其它包括進(jìn)推/回拉液壓缸3?4、制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)2?9和鉆桿拆卸液壓機(jī)構(gòu)5的動(dòng)力可均為液壓式。

[0067] 除制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)(2?9)位于半球殼狀鉆頭部(1?1)后側(cè)外，其余可均位于整機(jī)后部。[0068] 所述移動(dòng)承載平臺(tái)(3?3)位于整機(jī)后部，承載截割電機(jī)(3?1)；[0069] 所述移動(dòng)承載平臺(tái)(3?3)后端與進(jìn)推/回拉液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)(3?4)固定連接；[0070] 所述截割電機(jī)(3?1)的轉(zhuǎn)軸可適當(dāng)加長(zhǎng)，前部為向內(nèi)凹空的臺(tái)錐體形螺紋。[0071] 所述進(jìn)推/回拉液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)(3?4)的一級(jí)液壓缸體固定于進(jìn)推軌道(6)上，末級(jí)活動(dòng)液壓缸桿前端與所述承載平臺(tái)(3?3)固定，可保證進(jìn)推截割和截割電機(jī)(3?1)后退原位裝接和拆卸螺旋鉆桿。[0072] 所述制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)(2?9)動(dòng)力源可由操作室(7)控制。[0073] 所述輸煤部分包括輸煤槽、行走輪4?7、管線(xiàn)輸導(dǎo)管4?8、輸煤槽內(nèi)螺旋鉆桿支架4?9、支架中央滾動(dòng)軸承4?10、管線(xiàn)輸導(dǎo)管4?8的鎖扣4?11，輸煤槽內(nèi)部前后部各設(shè)置一支架4?

9，支架4?9中央為支架中央滾動(dòng)軸承4?10，螺旋鉆桿直桿4?3穿插于支架中央滾動(dòng)軸承4?10內(nèi)，以減少轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。

[0074] 輸煤槽上部開(kāi)口，底部設(shè)前后兩組行走輪，輸煤槽內(nèi)前后各設(shè)置1支架和支架中央軸承，螺旋鉆桿由螺旋葉片和直桿組成，輸煤槽開(kāi)口外緣或中下部?jī)蓚?cè)管線(xiàn)輸導(dǎo)管。[0075] 前后輸煤槽為斜面式對(duì)接，前輸煤槽后端口斜截面4?12法線(xiàn)方向朝外，后輸煤槽前端口斜截面4?13法線(xiàn)方向向內(nèi)。[0076] 所述螺旋鉆桿直桿4?3后端頭為帶螺紋的臺(tái)錐體4?4、受卡六邊體鉆桿部4?5，螺旋鉆桿直桿4?3前端頭為內(nèi)凹的帶螺紋臺(tái)錐體狀空腔4?6。所述螺旋鉆桿直桿(4?3)后部由2部分組成，后半部為螺紋臺(tái)錐體(4?4)，前半部為等六邊柱體(4?5)，前部為向內(nèi)凹空的臺(tái)錐體形螺紋(4?6)，與后部螺紋錐體(4?4)相匹配。[0077] 鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)(5)由兩組樣式相同的機(jī)構(gòu)構(gòu)成，包括門(mén)字形支架(5?1)、卡柄液壓缸(5?2)與插銷(xiāo)液壓缸(5?5)、卡柄(5?3)和液壓缸固定支板(5?4)與(5?7)和卸桿插銷(xiāo)(5?6)組成，位于移動(dòng)承載平臺(tái)(3?3)之前和進(jìn)推/回拉軌道(6)前端。[0078] 鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)(5)一組位于進(jìn)推軌道(6)前端，可稱(chēng)前鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)(5)，另一組位于進(jìn)推軌道(6)中后部，可稱(chēng)后鉆桿拆機(jī)構(gòu)(5)，前鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)(5)高于后鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)(5)，2組均固接于進(jìn)推軌道(6)外側(cè)，以不妨礙移動(dòng)承載平臺(tái)(3?3)的前后往復(fù)運(yùn)動(dòng)。[0079] 所述門(mén)字形支架(5?1)前部支架高度大于后部支架，前部支架固定于進(jìn)推軌道(6)前端外側(cè)，后部支架固定于進(jìn)推軌道(6)中后部外側(cè)、移動(dòng)承載平臺(tái)(3?3)之前，在后部“門(mén)字形”支架固定支板(5?4)后面通過(guò)固定支板(5?7)固定插銷(xiāo)液壓缸(5?5)，固定插銷(xiāo)液壓缸(5?5)的活動(dòng)缸桿與卸桿插銷(xiāo)(5?6)固接；[0080] 所述卡柄液壓缸(5?2)固定垂懸于支架(5?1)“門(mén)字形”之橫梁上，兩側(cè)通過(guò)固定支板(5?4)固定于“門(mén)字形”之側(cè)立柱；[0081] 卡柄液壓缸5?2固定缸體底端固定在“門(mén)字形”支架5?1橫梁內(nèi)側(cè)，兩側(cè)通過(guò)固定支板5?4固定在“門(mén)字形”支架5?1兩側(cè)立柱上，卡柄5?3為等六邊形，下部開(kāi)口，與螺旋鉆桿直桿4?3后部受等卡六邊體鉆桿部4?5相匹配，插銷(xiāo)液壓缸5?5通過(guò)固定支板5?7與固定支板5?4固定，插銷(xiāo)5?6用于拆卸時(shí)穿進(jìn)鉆桿頭部孔內(nèi)。

[0082] 所述鉆桿拆卸液壓機(jī)構(gòu)(5?1)動(dòng)力源可由操作室(7)控制。[0083] 進(jìn)推動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括但不限于液壓推進(jìn)/回拉機(jī)構(gòu)(3?4)、滑輪鋼繩絞拉機(jī)構(gòu)、絲杠?chē)Ш贤七M(jìn)機(jī)構(gòu)和齒輪?齒條耦合進(jìn)推機(jī)構(gòu)。[0084] 如圖7所示，本發(fā)明工作過(guò)程如下：[0085] 鉆進(jìn)一根鉆桿后，啟動(dòng)前鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)5，卡柄液壓缸5?2卡固受卡等六邊體鉆桿部4?5，同時(shí)，插銷(xiāo)液壓缸5?5插銷(xiāo)穿進(jìn)鉆桿頭部孔內(nèi)，截割電機(jī)3?1反轉(zhuǎn)、進(jìn)推/回拉液壓缸3?4緩慢收縮，直至后一鉆桿與其前鉆桿脫離；

[0086] 卡柄液壓缸5?2卡固回縮與受卡等六邊體鉆桿部4?5分離；[0087] 進(jìn)推/回拉液壓缸3?4回拉輸煤槽與鉆桿4和移動(dòng)承載平臺(tái)3?3包括截割電機(jī)3?1到原位；[0088] 啟動(dòng)后鉆桿拆卸機(jī)構(gòu)5，卡柄液壓缸5?2卡固受卡等六邊體鉆桿部4?5，同時(shí)，插銷(xiāo)液壓缸5?5插銷(xiāo)穿進(jìn)鉆桿頭部孔內(nèi)，截割電機(jī)3?1反轉(zhuǎn)、進(jìn)推/回拉液壓缸3?4緩慢收縮，直至鉆桿4?2、4?4與截割電機(jī)轉(zhuǎn)軸3?2脫離；[0089] 至此，鉆桿4?2自由停放在進(jìn)推/回拉軌道上，使用鉆桿送桿/收桿機(jī)構(gòu)包括但不限于叉車(chē)，從進(jìn)推/回拉軌道取出鉆桿，拆卸完畢。[0090] 本發(fā)明螺旋鉆桿具備對(duì)準(zhǔn)和裝接機(jī)構(gòu)，螺旋鉆桿置于輸煤槽4?1內(nèi)，輸煤槽4?1置于進(jìn)推軌道6上，這樣保證了前后兩根螺旋鉆桿軸線(xiàn)完全重合，具備對(duì)準(zhǔn)功效。[0091] 本發(fā)明的露天礦山端幫采礦制導(dǎo)式螺旋鉆機(jī)的工作過(guò)程如下：[0092] 考慮機(jī)體向下一作業(yè)點(diǎn)的側(cè)移和穩(wěn)定性與防止進(jìn)推時(shí)后座力對(duì)整機(jī)產(chǎn)生向后的滑移問(wèn)題，預(yù)留設(shè)置側(cè)移軌道，機(jī)座坐落在側(cè)移軌道上。[0093] 平整作業(yè)場(chǎng)地后，埋設(shè)側(cè)移軌道，沿邊端幫煤壁開(kāi)槽，布設(shè)皮帶運(yùn)煤機(jī)，在開(kāi)采位置布設(shè)垂直煤壁的接導(dǎo)煤皮帶機(jī)或刮板機(jī)。[0094] 在側(cè)移軌道上安裝制導(dǎo)式螺旋鉆機(jī)，安裝制導(dǎo)機(jī)構(gòu)3，布設(shè)監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)軌跡的通訊線(xiàn)纜和部件，在鉆進(jìn)采礦過(guò)程中，控制系統(tǒng)7實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)軌跡狀況（控制系統(tǒng)7完成定向和測(cè)向。定向由高速旋轉(zhuǎn)陀螺完成，測(cè)向通過(guò)測(cè)向傳感器。定向：高速旋轉(zhuǎn)陀螺點(diǎn)位和方位設(shè)定。測(cè)向：通過(guò)已設(shè)定的點(diǎn)位和方位，與當(dāng)前鉆頭中心點(diǎn)進(jìn)行重合檢驗(yàn)，如未重合，則控制系統(tǒng)認(rèn)定，發(fā)生偏離，即發(fā)生左或右或下傾偏離，當(dāng)偏斜度大于1/100時(shí)，通過(guò)傳感器反饋到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)指令制導(dǎo)液壓機(jī)構(gòu)啟動(dòng)，進(jìn)行制導(dǎo)，即糾偏糾傾），當(dāng)鉆進(jìn)軌跡發(fā)生與鉆桿軸線(xiàn)偏離時(shí)，控制系統(tǒng)7向操作室7/控制室發(fā)出預(yù)警信號(hào)，操作人員針對(duì)接受到的鉆進(jìn)軌跡偏離信號(hào)，啟動(dòng)制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2?9液壓動(dòng)力，進(jìn)行糾偏或糾傾。

[0095] 偏斜度以1/100為準(zhǔn)則，即鉆進(jìn)深度100m，允許偏斜1m。在糾偏和糾傾偏斜度小于1/100之后，控制系統(tǒng)7指令制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2?9停止頂推，活動(dòng)缸桿回縮至原位。

[0096] 圓筒型鉆頭部1?2上的4個(gè)兩兩相對(duì)的固定銷(xiāo)軸2?3構(gòu)成兩個(gè)相互垂直的微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，當(dāng)鉆進(jìn)軌跡發(fā)生向左偏離即左側(cè)斜時(shí)，需向右導(dǎo)向糾偏，在鉆進(jìn)的同時(shí)，左側(cè)的制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2?9啟動(dòng)，活動(dòng)缸桿伸出頂推受頂推曲板2?6，使微轉(zhuǎn)動(dòng)曲面圓環(huán)2?1繞虛擬軸轉(zhuǎn)動(dòng)直至達(dá)到糾偏，活動(dòng)缸桿回縮停止頂推脫離頂推受頂推曲板2?6。[0097] 向左導(dǎo)向糾偏，與向右導(dǎo)向糾偏為相反的鏡像過(guò)程動(dòng)作，不再贅述。[0098] 向上導(dǎo)向糾傾，過(guò)程和動(dòng)作與上述類(lèi)似，只是底部的制導(dǎo)機(jī)構(gòu)2?9啟動(dòng)，活動(dòng)缸桿伸出頂推受頂推曲板2?6，直至達(dá)到糾傾。[0099] 同時(shí)出現(xiàn)左側(cè)斜和傾斜，或者同時(shí)出現(xiàn)右側(cè)斜和傾斜，需要左側(cè)/右側(cè)和底部制導(dǎo)機(jī)構(gòu)同時(shí)工作，可以達(dá)到糾偏和糾傾的目的地。[0100] 本發(fā)明適用于露天煤礦邊端幫壓余煤開(kāi)采整套設(shè)備，適用于水平和近水平煤層(煤層傾角<5°)開(kāi)采,也可用于與之類(lèi)似的鉆進(jìn)工程。[0101] 可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說(shuō)明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿(mǎn)足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。