[實用新型]一種礦井高效率鉆桿

有效

• 申請號: 201520383159.6
• 申請日: 2015-06-04
• 公開（公告）號: CN204851080U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 嚴欣雨
• 申請（專利權）人: 成都宸鴻科技有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B21/16;E21B7/04;E21B7/18;E21F7/00
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 王偉

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通道施工過程中的設備，特別涉及預抽采瓦斯通道的鉆割和施工過程中鉆孔內噴出的瓦斯、粉塵的有效收集。

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，也可以采用僅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。

同時，在施工抽采鉆孔過程中，特別是許多礦井進入深部水平后，煤層瓦斯含量、壓力都將增大，施鉆噴孔、甚至鉆孔延時噴孔造成的瓦斯超限不安全問題，鉆孔垮孔問題也越來越突出，為了克服垮孔和瓦斯超限問題，不得不采取壓風排粉施工工藝，然而粉塵危害又成了新的難題。但是，在現有技術中，并沒有針對這一嚴重問題的專用瓦斯、粉塵處理設備，因此施鉆過程中大量瓦斯、粉塵仍然會被釋放在坑道中，造成嚴重的瓦斯超限、粉塵超標安全隱患。

實用新型內容

為了解決現有的鉆桿施工過程中頻繁切換不同功能的鉆桿導致效率低下和施鉆出現瓦斯超限和粉塵危害的問題，本實用新型提供一種礦井高效率鉆桿。

本實用新型技術方案如下：

一種礦井高效率鉆桿，設置有鉆割頭，連接桿，吸塵桿，連接桿一端連接鉆割頭，另一端連接吸塵桿。

鉆割頭包括鉆頭、鉆頭桿主體、鉆頭水腔、鉆頭連接母頭、高壓噴流孔、水腔封孔塞和換塞繩；鉆頭和鉆頭連接母頭分別設置在鉆頭桿主體的兩端，鉆頭水腔設置在鉆頭桿主體的軸向中心位置并貫穿鉆頭桿主體，其一端為錐形通孔，高壓噴流孔設置在鉆頭桿主體上并貫穿鉆頭桿主體，水腔封孔塞設置于水腔內，其形狀與鉆頭水腔的錐形通孔相匹配，其截面處最大直徑小于鉆頭水腔的直徑，換塞繩與水腔封孔塞相連且足夠長。優選地，高壓噴流孔為內喇叭口形。

連接桿設置有連接桿水腔桿壁、連接桿氣腔桿壁、連接桿水腔、高壓氣腔、連接桿連接公頭和連接桿連接母頭；連接桿水腔在連接桿水腔桿壁內部，高壓氣腔在連接桿水腔桿壁與連接桿氣腔桿壁之間；連接桿連接公頭和連接桿連接母頭分別設置在連接桿的兩端，連接桿連接母頭包括設置于連接桿水腔桿壁一端的連接桿水腔連接母頭和設置于連接桿氣腔桿壁同一端的連接桿氣腔連接母頭；優選的，連接桿水腔桿壁設計為管狀形。

吸塵桿設置有吸塵桿水腔桿壁、吸塵桿出氣腔桿壁、吸塵桿進氣腔桿壁、吸塵桿水腔、高壓進氣腔、高壓出氣腔、吸塵孔、固定銷；吸塵桿水腔在吸塵桿水腔桿壁內部，高壓進氣腔設置于吸塵桿水腔桿壁與進氣腔桿壁之間，高壓出氣腔設置于進氣腔桿壁與出氣腔桿壁之間；吸塵桿水腔桿壁兩端設置有相互匹配的吸塵桿水腔桿壁連接公頭和吸塵桿水腔桿壁連接母頭，吸塵桿出氣腔桿壁兩端設置有相互匹配的吸塵桿出氣腔桿壁連接公頭和吸塵桿出氣腔桿壁連接母頭，吸塵桿進氣腔桿壁兩端設置有相互匹配的吸塵桿進氣腔桿壁連接公頭和吸塵桿進氣腔桿壁連接母頭；吸塵孔設置在吸塵桿出氣腔桿壁上，優選的，吸塵孔傾斜設置在吸塵桿出氣腔桿壁上，其軸線方向與其和吸塵桿出氣腔連接公頭的連線成銳角，所述銳角角度為30°；固定銷用于固定各桿壁，使各桿壁相對位置固定；優選的，吸塵桿水腔桿壁設計為管狀形；優選的，吸塵桿進氣腔桿壁設計為管狀形。

鉆頭連接母頭與連接桿連接公頭相匹配；連接桿水腔連接母頭與吸塵桿水腔連接公頭相匹配，連接桿氣腔連接母頭與吸塵桿出氣腔連接公頭相匹配。