[發明專利]注液式礦用鉆頭式擴孔器

有效

• 申請號: 201810534411.7
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108756757B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 南華;南德熠;蘇發強;王兵建
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B10/32
• 分類號: E21B10/32;E21B10/60
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

注液式礦用鉆頭式擴孔器，包括鉆擴孔桿、鉆孔刀具和擴孔刀具，鉆擴孔桿的中心線沿前后方向設置，鉆擴孔桿前端同軸向開設有前端敞口且呈圓柱形的高壓水腔，鉆擴孔桿內沿中心線方向開設有注水孔，注水孔的前端與高壓水腔連通，鉆孔刀具的后端滑動連接在高壓水腔內，擴孔刀具沿鉆擴孔桿的前端面的圓周方向均勻設置有若干個，擴孔刀具的前部內側與擴孔刀具的圓錐表面頂壓配合。本發明采用調節水壓的方式分別進行鉆孔和擴孔的作業，具有結構簡單，操作方便、體積小、質量輕、技術靈活可靠，鉆擴和擴孔動力來源統一，擴孔穩定，刀具易回收，實現邊鉆邊擴的優點，大大提高了錨桿錨固的牢靠性，確保工人在井下作業的安全性。

技術領域

本發明屬于巷道支護技術領域，具體涉及一種注液式礦用鉆頭式擴孔器。

背景技術

錨桿用于井下巷道支護具有結構簡單、施工方便、適應性強等特點。由此近年來錨桿支護已經成為巷道支護的主要方式，但是在錨桿支護的工程應用中錨桿的失效形式主要是支護過程以及錨固過程中遇到孔壁上粘附的煤灰或破碎松軟的圍巖等時錨桿與孔壁之間的滑移失穩。經試驗并研究，對錨固孔的孔底進行擴孔是解決錨桿滑移失穩問題的手段之一，這樣可使錨桿通過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錨固孔在鉆孔的同時對孔底進行擴孔的裝置。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種注液式礦用鉆頭式擴孔器，其利用改變液壓動力和利用擴孔機械的特性完成錨桿鉆孔擴孔操作，擴出的孔為圓錐孔，改變了錨桿在一般圓柱孔內受力較弱的狀態，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問題，對井下安全作業有重要意義。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：注液式礦用鉆頭式擴孔器，包括鉆擴孔桿、鉆孔刀具和擴孔刀具，鉆擴孔桿的中心線沿前后方向設置，鉆擴孔桿前端同軸向開設有前端敞口且呈圓柱形的高壓水腔，鉆擴孔桿內沿中心線方向開設有注水孔，注水孔的前端與高壓水腔連通，鉆孔刀具的后端滑動連接在高壓水腔內，擴孔刀具沿鉆擴孔桿的前端面的圓周方向均勻設置有若干個，擴孔刀具的前部內側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呈圓錐形結構，鉆孔刀具前端面均勻設置有若干個第一金剛石刀頭，鉆孔刀具內部沿垂直方向設置有通水孔，鉆孔刀具后端設置有滑動連接在高壓水腔內壁的滑座，高壓水腔內壁沿軸向方向設置有花鍵槽，滑座外圓周均勻設置有與花鍵槽滑動配合的花鍵，高壓水腔內壁的前部固定設置有限定滑座位置的環形擋圈。

擴孔刀具的內側面均勻設置有若干個第二金剛石刀頭，每個擴孔刀具的前端均通過銷軸鉸接在鉆擴孔桿前端，銷軸平行于鉆擴孔桿的切線方向，擴孔刀具的后端內側設置有位于擴孔刀具和鉆孔刀具之間的凸塊，凸塊內側設置有金剛石耐磨層，凸塊后側與環形擋圈之間設置有拉伸彈簧，在拉伸彈簧的作用下，以銷軸的鉸接點，凸塊內側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前大后小的喇叭口過渡連通。