[發(fā)明專利]注液式礦用鉆頭式擴(kuò)孔器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810534411.7
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108756757B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 南華;南德熠;蘇發(fā)強(qiáng);王兵建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B10/32
• 分類號(hào): E21B10/32;E21B10/60
• 代理公司: 鄭州豫開(kāi)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

注液式礦用鉆頭式擴(kuò)孔器，包括鉆擴(kuò)孔桿、鉆孔刀具和擴(kuò)孔刀具，鉆擴(kuò)孔桿的中心線沿前后方向設(shè)置，鉆擴(kuò)孔桿前端同軸向開(kāi)設(shè)有前端敞口且呈圓柱形的高壓水腔，鉆擴(kuò)孔桿內(nèi)沿中心線方向開(kāi)設(shè)有注水孔，注水孔的前端與高壓水腔連通，鉆孔刀具的后端滑動(dòng)連接在高壓水腔內(nèi)，擴(kuò)孔刀具沿鉆擴(kuò)孔桿的前端面的圓周方向均勻設(shè)置有若干個(gè)，擴(kuò)孔刀具的前部?jī)?nèi)側(cè)與擴(kuò)孔刀具的圓錐表面頂壓配合。本發(fā)明采用調(diào)節(jié)水壓的方式分別進(jìn)行鉆孔和擴(kuò)孔的作業(yè)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便、體積小、質(zhì)量輕、技術(shù)靈活可靠，鉆擴(kuò)和擴(kuò)孔動(dòng)力來(lái)源統(tǒng)一，擴(kuò)孔穩(wěn)定，刀具易回收，實(shí)現(xiàn)邊鉆邊擴(kuò)的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了錨桿錨固的牢靠性，確保工人在井下作業(yè)的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巷道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種注液式礦用鉆頭式擴(kuò)孔器。

背景技術(shù)

錨桿用于井下巷道支護(hù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。由此近年來(lái)錨桿支護(hù)已經(jīng)成為巷道支護(hù)的主要方式，但是在錨桿支護(hù)的工程應(yīng)用中錨桿的失效形式主要是支護(hù)過(guò)程以及錨固過(guò)程中遇到孔壁上粘附的煤灰或破碎松軟的圍巖等時(shí)錨桿與孔壁之間的滑移失穩(wěn)。經(jīng)試驗(yàn)并研究，對(duì)錨固孔的孔底進(jìn)行擴(kuò)孔是解決錨桿滑移失穩(wěn)問(wèn)題的手段之一，這樣可使錨桿通過(guò)注入的錨固劑與錨固孔孔壁錨固牢靠，但目前尚未有專門對(duì)錨固孔在鉆孔的同時(shí)對(duì)孔底進(jìn)行擴(kuò)孔的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種注液式礦用鉆頭式擴(kuò)孔器，其利用改變液壓動(dòng)力和利用擴(kuò)孔機(jī)械的特性完成錨桿鉆孔擴(kuò)孔操作，擴(kuò)出的孔為圓錐孔，改變了錨桿在一般圓柱孔內(nèi)受力較弱的狀態(tài)，增加了錨桿的錨固力，有效的解決了錨桿與圍巖的滑移失穩(wěn)問(wèn)題，對(duì)井下安全作業(yè)有重要意義。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：注液式礦用鉆頭式擴(kuò)孔器，包括鉆擴(kuò)孔桿、鉆孔刀具和擴(kuò)孔刀具，鉆擴(kuò)孔桿的中心線沿前后方向設(shè)置，鉆擴(kuò)孔桿前端同軸向開(kāi)設(shè)有前端敞口且呈圓柱形的高壓水腔，鉆擴(kuò)孔桿內(nèi)沿中心線方向開(kāi)設(shè)有注水孔，注水孔的前端與高壓水腔連通，鉆孔刀具的后端滑動(dòng)連接在高壓水腔內(nèi)，擴(kuò)孔刀具沿鉆擴(kuò)孔桿的前端面的圓周方向均勻設(shè)置有若干個(gè)，擴(kuò)孔刀具的前部?jī)?nèi)側(cè)與鉆孔刀具的圓錐表面頂壓配合。

鉆孔刀具的外形為前粗后細(xì)呈圓錐形結(jié)構(gòu)，鉆孔刀具前端面均勻設(shè)置有若干個(gè)第一金剛石刀頭，鉆孔刀具內(nèi)部沿垂直方向設(shè)置有通水孔，鉆孔刀具后端設(shè)置有滑動(dòng)連接在高壓水腔內(nèi)壁的滑座，高壓水腔內(nèi)壁沿軸向方向設(shè)置有花鍵槽，滑座外圓周均勻設(shè)置有與花鍵槽滑動(dòng)配合的花鍵，高壓水腔內(nèi)壁的前部固定設(shè)置有限定滑座位置的環(huán)形擋圈。

擴(kuò)孔刀具的內(nèi)側(cè)面均勻設(shè)置有若干個(gè)第二金剛石刀頭，每個(gè)擴(kuò)孔刀具的前端均通過(guò)銷軸鉸接在鉆擴(kuò)孔桿前端，銷軸平行于鉆擴(kuò)孔桿的切線方向，擴(kuò)孔刀具的后端內(nèi)側(cè)設(shè)置有位于擴(kuò)孔刀具和鉆孔刀具之間的凸塊，凸塊內(nèi)側(cè)設(shè)置有金剛石耐磨層，凸塊后側(cè)與環(huán)形擋圈之間設(shè)置有拉伸彈簧，在拉伸彈簧的作用下，以銷軸的鉸接點(diǎn)，凸塊內(nèi)側(cè)的金剛石耐磨層與鉆孔刀具的圓錐面頂壓配合。

注水孔前端與高壓水腔后端之間通過(guò)前大后小的喇叭口過(guò)渡連通。