[發明專利]一體化鉆割鉆桿裝置

無效

• 申請號: 201310545723.5
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103643899A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 趙林;高正強
• 申請（專利權）人: 成都晟鑫機電設備有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于煤炭開采技術領域，涉及煤炭正式開采前預抽采瓦斯通道施工過程中的設備，特別涉及一種預抽采瓦斯通道的鉆割裝置用鉆桿，用于解決現有的鉆桿施工過程中頻繁上下導致效率低下的問題。

背景技術

煤礦瓦斯、粉塵事故是井下的重大災害之一，若發生瓦斯、粉塵事故，不僅會嚴重破壞生產環境，而且會造成人員傷亡，給人民、企業、國家造成巨大的損失，因此，消除瓦斯超限和粉塵是預防瓦斯、粉塵事故的前提條件，也是礦井安全生產的重要保障之一。

然而，由于地質沉積作用，煤層中積壓了大量的瓦斯等有毒有害氣體，為了實現安全采掘，通常情況下，采掘前首先要布置專用瓦斯抽采坑道，采用坑道鉆機施工抽采鉆孔提前實施瓦斯抽采，待抽采達標后，方能開始采掘煤炭。瓦斯抽采坑道的施工通常包括鉆孔和割裂煤層等多道工序。具體方法是使用坑道鉆機先施鉆一定深度的鉆孔，然后將鉆桿換成用于割裂煤層的專用鉆桿后再伸進鉆孔內需要割裂的煤層位置，接著采用高壓水割裂煤層。為了達到良好的瓦斯預抽采效果，通常要求鉆孔具有一定的深度，并且鉆孔的不同深度位置需要割裂煤層，這就需要反復將鉆桿從鉆孔中退出并反復更換鉆孔鉆桿和割裂煤層的專用鉆桿。該鉆桿更換過程會占用大量的工程時間，影響工程進度。

在現有技術中，由于有些工程工期緊張或者其他原因，也可以采用緊鉆孔而不切割的施工方式，但是采用這種方式所布置的抽采坑道其瓦斯抽采率很低。目前還沒有既能保證工期又能使抽采坑道效果明顯的方法。

發明內容

本發明的目的是為了解決瓦斯抽采坑道工序復雜、施工工序工期與坑道抽采瓦斯效果不能同時兼顧的問題，提出了一種一體化鉆割裝置用鉆桿。

本發明的技術方案是：一體化鉆割鉆桿裝置，其特征在于，包括鉆桿主體和封孔組件；

所述鉆桿主體包括軸向貫穿的通孔以及兩端配對的連接公頭和連接母頭，所述通孔在鉆桿的一端為錐形結構；封孔組件放置于通孔內，包括錐形封孔塞和調壓彈簧，錐形封孔塞較大的端面和調壓彈簧一端面相連接，所述封孔塞與通孔的錐形結構匹配，用于封堵通孔；所述鉆桿主體位于封孔塞的后方的位置包括噴流通孔，所述噴流通孔與鉆桿主體的通孔垂直。

優選的，所述鉆桿主體的通孔內設置有卡簧，卡簧用于限制封孔組件。

進一步的，所述鉆桿裝置包括多個噴流通孔。

優選的，所述噴流通孔為兩個，位于鉆桿主體上相對的位置。

進一步的，上述的噴流孔為進口大出口小的喇叭口形狀，以進一步提高割裂射流的效果。

本發明的有益效果是：目前為保證礦井開采安全需要在先布置瓦斯抽采坑道，通常采用的瓦斯抽采坑道有兩種，一種是直接有鉆機鉆孔得到抽采孔，另一種是在鉆孔的同時適當得通過割裂煤層等方式增加割裂縫隙，就效果而言，后者的瓦斯抽采量通常可以達到前者的5到8倍，但是后者由于工序復雜，因此需要以較長的工期為代價，主要是因為在鉆孔過程中需要不斷更換鉆桿以進行鉆孔和切割工序的轉換。本發明提出的一體化鉆割裝置用鉆桿通過在鉆桿上設置噴流通孔及封孔塞組件，使同一套設備同時可以鉆孔和割裂煤層，只需轉換供給鉆桿的工作液體的壓力即可，即使用鉆孔壓力供給工作液體可以實施正常的鉆孔工序，使用切割壓力供給工作液體可以實施切割工序。其原理是不同壓力的工作液體可以使封孔組件的調壓彈簧產生對封孔塞的不同壓力，當壓力較大是，封孔塞對鉆桿錐形結構的壓力就更大，此時大部分的工作液體就從噴流通孔中噴射出來以割裂煤層。實現了鉆割一體化，省去了鉆孔和切割工序轉換時更換專用鉆桿的時間，節約工期的同時保證了布置的抽采坑道具有更好的效果。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖2是本發明封孔組件的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的說明。

如圖1所示，一體化鉆割裝置用鉆桿，其特征在于，包括鉆桿1和封孔組件2；其中鉆桿主體包括軸向貫穿的通孔以及兩端配對的連接公頭11和連接母頭12，所述通孔在鉆桿的一端為錐形結構；封孔組件放置于通孔內，包括錐形封孔塞和調壓彈簧，錐形封孔塞較大的端面和調壓彈簧一端面相連接，所述封孔塞與通孔的錐形結構匹配，用于封堵通孔；所述鉆桿主體位于封孔塞的后方的位置包括噴流通孔3，所述噴流通孔3與鉆桿主體的通孔垂直。