[實用新型]一體化鉆割鉆桿

有效

• 申請號: 201320674165.8
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN203547562U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 肖立平;高正強;王燦華;趙林;鄧天華;石天光;王小朋;蔣精華;茍林坤
• 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
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

技術領域

本實用新型屬于煤炭開采技術領域，涉及煤炭正式開采前預抽采瓦斯施工過程中的高壓水力壓裂煤層裝置，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、是井下的重大災害之一，若發生瓦斯，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，消除瓦斯超限和預防瓦斯、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，這就需要反復將鉆桿從鉆孔中退出并反復更換鉆孔鉆桿在到達煤層才時割裂煤層。該鉆桿更換過程會占用大量的工程時間，影響工程進度。

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，一種是抽采孔，另一種是在鉆孔的同通過割裂煤層等方式增煤層裂縫隙，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。

實用新型內容

本實用新型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鉆桿。

本實用新型的技術方案是：一體化鉆割鉆桿，其特征在于，包括鉆桿主體、封孔組件和噴流孔組件；

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、調壓彈簧和調壓塞，錐形封孔塞較大的端面和調壓彈簧一端面相連接，調壓彈簧的另一端面連接調壓塞，所述封孔塞與通孔的錐形結構匹配，用于封堵通孔，調壓塞用于增加工作液體對調壓彈簧的壓力；所述噴流孔組件設置于鉆桿主體上，包括噴流通孔，噴流通孔與鉆桿主體的通孔垂直并位于封孔塞的后方。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，所述調壓塞包括柱形塞體和錐形連接部，柱形塞體和錐形連接部的端面相互接觸并連接在一起，其中錐形連接部外徑與調壓彈簧內徑相匹配，用于與調壓彈簧相連接，柱形塞體通過阻擋工作液體使調壓彈簧產生對封孔塞的壓力。

進一步的，所述柱形塞體與錐形連接部為一體成型結構。

進一步的，所述柱形塞體的另一端面上包含凹槽，所述凹槽用于增大對工作液體的阻力。

進一步的，上述的噴流通孔設計為進口大出口小的喇叭口形狀。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提出的一體化鉆割鉆桿通過在鉆桿上設置噴流孔組件及封孔組件，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是本實用新型的整體結構示意圖。

圖2是本實用新型封孔組件的結構示意圖。

圖3是圖2所示的封孔組件中調壓塞的右視圖。

圖4是本實用新型噴流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實用新型做進一步的說明。