[實(shí)用新型]煤礦防治煤與瓦斯突出截割鉆桿

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01276712.3
• 申請(qǐng)日: 2001-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN2537818Y
• 公開（公告）日: 2003-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉潤身
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉潤身
• 主分類號(hào): E21F7/00
• 分類號(hào): E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種煤礦防治煤與瓦斯突出的鉆桿，適用于各類煤與瓦斯突出的煤層，尤其適合大型瓦斯突出礦井使用。

背景技術(shù)

目前，礦井瓦斯突出是煤礦三大災(zāi)害之一，瓦斯突出是賦存于煤層內(nèi)部的瓦斯氣體，在礦山壓力作用下，以高壓高速高能量噴出，噴出的瓦斯量少則幾百立方，多則十萬立方以上，并伴隨著大量煤量涌出，從而引發(fā)瓦斯爆炸，因瓦斯突出而造成的事故，占煤礦重大傷亡事故的47％，目前國內(nèi)外采取的主要防突措施，是向煤層內(nèi)鉆打超前釋放鉆孔，提前釋放煤層內(nèi)瓦斯，以緩沖煤層內(nèi)瓦斯壓力對(duì)煤體的沖擊，從而達(dá)到防止煤與瓦斯突出的目的。目前，公知使用的防止煤與瓦斯突出的鉆桿有直線圓柱形和螺旋螺紋型兩種。其存在以下三方面的缺陷：1.在煤層內(nèi)只能鉆截面為圓形的鉆孔，且最大孔徑僅為78mm，釋放瓦斯效果差。2.鉆孔作業(yè)中，鉆桿直接對(duì)接屬間斷性作業(yè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率極低。3.鉆桿的連接件頻繁的拆和接易損壞，生產(chǎn)成本高。

本實(shí)用新型的目的，是提供一種煤礦防治煤與瓦斯突出的新型鉆桿。它不僅能實(shí)現(xiàn)公知鉆桿的鉆孔功能，而且能對(duì)煤體進(jìn)行縱向或橫向的隨意切割，可大幅度提高瓦斯釋放的有效面積，比公知鉆桿施工的鉆孔有效截面積提高20～30倍，且可減少鉆桿的對(duì)接次數(shù)，提高了工作效率，降低了生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型申請(qǐng)前曾向國家煤炭管理局進(jìn)行了調(diào)研，屬國內(nèi)首創(chuàng)。現(xiàn)已進(jìn)行了井下工業(yè)性試驗(yàn)，并在陽泉、大同、太原等煤礦得到推廣，并已通過陽泉煤業(yè)(集團(tuán))鑒定，現(xiàn)已報(bào)送山西省進(jìn)行省級(jí)科研成果評(píng)定。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，由鉆桿桿體與設(shè)置在另一端的鉆頭所組成，在目前使用的公知鉆桿的桿體或螺紋上，依據(jù)其結(jié)構(gòu)特征與煤層的力學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)改造加裝截割刀齒，使其增加具有截割功能的新型鉆桿。鉆桿形式有直線圓柱性、螺旋性兩種，其主要特征是在鉆桿桿體上設(shè)置有刀齒，設(shè)置在鉆桿桿體上的刀齒分別有方形、圓柱形、圓錐形三種形式。刀齒與鉆桿桿體的連接方式可為絲扣式、焊接式兩種。鉆桿與鉆頭的連接方式可為絲扣、快速接頭式兩種。井下作業(yè)時(shí)根據(jù)常規(guī)鉆桿作業(yè)方式首先鉆入煤體內(nèi)，然后縱向橫向運(yùn)動(dòng)，借助刀齒的作用達(dá)到擴(kuò)大孔徑的目的，根據(jù)我國煤層分類，本實(shí)用新型鉆桿，采用兩個(gè)系列，7種形式。

一、直線圓柱形系列

1.刀齒在桿體上不規(guī)則排列，見附圖1和附圖2。

2.刀齒在桿體上直線對(duì)稱排列，見附圖3和附圖4。

3.刀齒在桿體上直線不對(duì)稱排列，見附圖5和附圖6。

4.刀齒在桿體上呈螺旋形排列，見附圖7和附圖8。

二、螺旋螺紋型系列

1.螺旋螺紋刀齒式。見附圖9和附圖10。

2.螺旋螺紋鋸齒式。見附圖11、附圖12和附圖13。

3.桿體刀齒式。見附圖14和附圖15。

本實(shí)用新型采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，減速器減速，截割鉆桿工作時(shí)產(chǎn)生的煤粉，直線圓柱形系列，由水流導(dǎo)出，螺旋螺紋型系列由螺旋導(dǎo)葉導(dǎo)出。截割鉆桿在現(xiàn)場工作程序：將設(shè)備安裝于采掘工作面刮板運(yùn)輸機(jī)上，如附圖16和附圖17。而后按常規(guī)鉆桿的施工順序，首先將鉆桿鉆入煤體，然后根據(jù)需要，給截割鉆桿施加縱向或橫向推力，對(duì)煤體進(jìn)行切割，形成不同形狀不同大小的截面，從而達(dá)到更有效防治煤與瓦斯突出的目的。由于本實(shí)用新型鉆桿增加了截割功能，有效地?cái)U(kuò)大了瓦斯釋放面積，提高了瓦斯釋放效果，減少煤與瓦斯突出帶來的災(zāi)害。由于其連續(xù)作業(yè)，工作效率高，生產(chǎn)成本低，給煤礦治理煤與瓦斯突出開辟了新的途徑。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型截割鉆桿的形成加以進(jìn)一步的說明：

圖1：刀齒在桿體上不規(guī)則排列(直線圓柱形系列)。

圖2：圖1的1-1剖面圖。

圖3：刀齒在桿體上直線對(duì)稱排列(直線圓柱形系列)。

圖4：圖3的1-1剖面圖。

圖5：刀齒在桿體上直線不對(duì)稱排列(直線圓柱形系列)。

圖6：圖5的1-1面圖。

圖7：刀齒在桿體上呈螺旋形排列(直線圓柱形系列)。

圖8：圖7的1-1剖面圖。

圖9：螺旋螺紋刀齒式(螺旋螺紋型系列)

圖10：圖9的1-1剖面圖。

圖11：螺旋螺紋鋸齒式(螺旋螺紋型系列)

圖12：圖11的1-1剖面圖。

圖13：是圖11的螺紋展開圖。

圖14：桿體刀齒式(螺旋螺紋型系列)

圖15：圖14的1-1剖面圖。

圖16：截割鉆桿井下工作圖。