[發(fā)明專利]一種大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711373037.9
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN107956424B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程守業(yè);劉志強(qiáng);荊國業(yè);韓博;李俊峰;徐廣龍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中煤礦山工程有限公司
• 主分類號(hào): E21B7/28
• 分類號(hào): E21B7/28;E21B10/28;E21B12/04
• 代理公司: 北京冠榆知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11666
• 代理人: 魏振柯

本發(fā)明公開一種大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)，包括防墜螺栓和防墜螺母，所述防墜螺栓上端外壁上設(shè)置有螺紋，所述防墜螺栓下端端頭固定連接有防墜構(gòu)件；中心管與鉆頭體連接處的中孔為大口端朝下的喇叭口，喇叭口上方和下方的中孔均為圓柱形通孔；防墜螺栓的上端依次穿過中心管的中孔和接頭鉆桿的中心孔并在接頭鉆桿的上方與防墜螺母螺紋連接，防墜螺母的外徑大于中心孔的孔徑，防墜構(gòu)件位于喇叭口處且防墜構(gòu)件下部的外徑大于喇叭口小口端的孔徑。本發(fā)明能夠在鉆桿斷裂后避免斷裂部位以下的鉆桿以及擴(kuò)孔鉆頭墜落，不僅可以避免擴(kuò)孔鉆頭墜落到反井下口巷道中時(shí)巨大沖擊動(dòng)量對鉆具的二次破壞，還可以提高施工的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鉆井設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

擴(kuò)孔鉆進(jìn)是反井鉆機(jī)大體積破巖的過程，反井鉆機(jī)動(dòng)力頭主軸帶動(dòng)鉆桿旋轉(zhuǎn)對鉆頭施加扭轉(zhuǎn)力矩，并將推進(jìn)油缸的向上提升力施加在鉆頭上形成鉆壓，兩者共同作用將破巖能量傳遞到鉆頭體布置的滾刀上，同時(shí)滾刀繞其刀軸旋轉(zhuǎn)。擴(kuò)孔鉆頭將巖石從巖體上破碎下來，形成反井井孔，主要由滾刀、刀座、鉆頭體、中心管等組成，需要滿足高效破碎巖石、排渣及輔助降塵等工藝。鉆桿是用來傳遞軸向力和扭轉(zhuǎn)力矩，并輸送洗井介質(zhì)的空心軸狀結(jié)構(gòu)，鉆桿兩端分別設(shè)有內(nèi)圓錐螺紋和外圓錐螺紋，兩根鉆桿相互之間通過偏梯形螺紋連接。反井鉆機(jī)在擴(kuò)孔鉆進(jìn)期間，鉆桿不僅受到極大的拉力和扭矩，而且受到運(yùn)轉(zhuǎn)不均衡造成的附加力矩等，鉆桿斷裂事故時(shí)有發(fā)生。鉆桿斷裂有桿體斷裂、外螺紋斷裂和內(nèi)螺紋斷裂，原因包括鉆桿材料、加工工藝、檢測檢驗(yàn)、鉆桿儲(chǔ)存和鉆桿使用等。現(xiàn)場應(yīng)用中鉆桿斷裂位置多發(fā)生在外螺紋靠近臺(tái)肩的牙型根部，觀測發(fā)現(xiàn)斷口處存在明顯光滑區(qū)和粗糙區(qū)，說明主要是疲勞破壞所致。鉆桿斷裂后，其以下位置的鉆桿、擴(kuò)孔鉆頭會(huì)直接掉落到反井下口巷道中，巨大的沖擊動(dòng)量會(huì)造成鉆具的二次破壞且難以處理，嚴(yán)重影響施工安全。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明在于提供一種能夠在鉆桿斷裂后避免斷裂部位以下的鉆桿以及擴(kuò)孔鉆頭墜落的大傾角斜井反井鉆機(jī)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)，避免擴(kuò)孔鉆頭墜落到反井下口巷道中時(shí)巨大沖擊動(dòng)量對鉆具的二次破壞，有效提高施工的安全性。

為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)，包括防墜螺栓和防墜螺母，所述防墜螺栓上端外壁上設(shè)置有螺紋，所述防墜螺栓下端端頭固定連接有防墜構(gòu)件；中心管與鉆頭體連接處的中孔為大口端朝下的喇叭口，所述喇叭口上方和下方的所述中孔均為圓柱形通孔；所述防墜螺栓的上端依次穿過所述中心管的中孔和所述接頭鉆桿的中心孔并在所述接頭鉆桿的上方與所述防墜螺母螺紋連接，所述防墜螺母的外徑大于所述中心孔的孔徑，所述防墜構(gòu)件位于所述喇叭口處且所述防墜構(gòu)件下部的外徑大于所述喇叭口小口端的孔徑；所述接頭鉆桿的下端與所述中心管的上端固定連接，所述中心管的下端與所述鉆頭體固定連接。

上述大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)，所述接頭鉆桿的上端端頭上套有墊片，所述墊片位于所述防墜螺母的下方且處在所述接頭鉆桿的上方。

上述大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)，在所述防墜螺栓上套有第一彈簧，所述第一彈簧設(shè)置在所述墊片和所述接頭鉆桿的上端面之間。

上述大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)，鄰近所述防墜螺母的所述防墜螺栓的上端端頭上開設(shè)有銷孔，所述銷孔的軸線垂直所述防墜螺栓中軸線且所述銷孔內(nèi)設(shè)置有開口銷。

上述大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)，所述防墜構(gòu)件包括柱體和臺(tái)體，所述柱體的上端和所述臺(tái)體的下端固定連接，所述臺(tái)體的上端與所述防墜螺栓的下端固定連接；在自所述臺(tái)體上端至所述臺(tái)體下端方向上，所述臺(tái)體外接圓的半徑逐漸增大。

上述大傾角斜井反井鉆進(jìn)擴(kuò)孔鉆頭防墜機(jī)構(gòu)，所述柱體為圓柱體，所述臺(tái)體為圓臺(tái)體；所述圓柱體和所述圓臺(tái)體同軸設(shè)置；在所述圓柱體與所述圓臺(tái)體連接處的所述圓柱體上套有第二彈簧，并且所述第二彈簧位于所述喇叭口內(nèi)。