[發明專利]一種礦區露天開采冬季防凍鉆具

在審

• 申請號: 202010794860.2
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111963063A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 陳家武
• 申請（專利權）人: 陳家武
• 主分類號: E21B10/44
• 分類號: E21B10/44;E21B10/60;E21B12/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種礦區露天開采冬季防凍鉆具，涉及礦用設備技術領域。該礦區露天開采冬季防凍鉆具，包括鉆頭,所述鉆頭的頂部焊接有連接座，且鉆頭的側表面沿自身刀片方向呈螺旋狀開設有若干等距分布的通孔，每個通孔內均設置有導流防凍機構，導流防凍機構包括驅動電機、熱量釋放機構、連接曲折桿、摩擦環、擾流片和弧形導流片，所述驅動電機固定安裝在鉆頭的內底部，熱量釋放機構固定安裝在通孔內。該礦區露天開采冬季防凍鉆具，基于導流防凍機構運作產生的熱氣流，對經由鉆孔冒出的低溫水體進行一定加熱，使其在與外界空氣接觸后溫度高于冰點，從而有效避免了經由鉆孔冒出的水體匯入周邊掘出巖粉使其凍結的情況出現。

技術領域

本發明涉及礦用設備技術領域，具體為一種礦區露天開采冬季防凍鉆具。

背景技術

礦業作為各產業中最為重要的部分，為生產活動提供了各類資源，其開采方式多樣化。露天開采與地下開采相比，其優點在于資源利用充分、回采率高、貧化率低，適于使用大型機械施工，建礦快，產量大，勞動生產率高，成本低，勞動條件好，生產安全。在露天開采活動中，為了滿足選礦廠的生產需求，冬季仍需進行開采工作。在開采工作時常用的開采方式即為鉆探，使用鉆具對土層進行開掘，進行冬季生產活動時，巖層內有水，穿孔作業時水從孔內跟隨壓縮氣體一起噴出，其較低的溫度以及流速極易造成鉆具結冰的情況，導致鉆具回轉困難，無法正常提升，目前的露天開采鉆具并不能夠很好地解決該問題，使得冬季生產活動的進行受到了一定限制。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種礦區露天開采冬季防凍鉆具，能夠有效解決鉆具在冬季生產活動中容易凍結的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種礦區露天開采冬季防凍鉆具，包括鉆頭,所述鉆頭的頂部焊接有連接座，且鉆頭的側表面沿自身刀片方向呈螺旋狀開設有若干等距分布的通孔，每個通孔內均設置有導流防凍機構。

優選的，所述導流防凍機構包括驅動電機、熱量釋放機構、連接曲折桿、摩擦環、擾流片和弧形導流片，所述驅動電機固定安裝在鉆頭的內底部，熱量釋放機構固定安裝在通孔內，連接曲折桿的數量為三個，且三個連接曲折桿呈等距環繞狀固定連接在驅動電機的輸出軸上，若干摩擦環呈列狀等距套接在連接曲折桿上，每個連接曲折桿相背驅動電機輸出軸軸線的一側均固定連接有擾流片。

優選的，所述熱量釋放機構包括導熱彎折片、摩擦半球體、導熱桿、環形膨脹囊、鐵芯、磁環、蓄熱囊和保溫球，所述導熱彎折片固定連接在鉆頭的內側壁上并位于通孔的后端，摩擦半球體嵌裝在導熱彎折片的中部，導熱桿的左端與摩擦半球體的右側固定連接，且導熱桿的右端延伸至通孔內，環形膨脹囊套裝在導熱桿上并與通孔的內壁貼合，若干鐵芯呈等距環繞狀嵌裝在環形膨脹囊的薄壁內，磁環嵌裝在通孔內并與環形膨脹囊的表面接觸，蓄熱囊兩個為一組分別穿插在單個導熱彎折片的上下兩側并嵌入鉆頭的內壁，且保溫球六個為一組放置在單個蓄熱囊內。

優選的，所述摩擦半球體相背導熱桿的一側與摩擦環的外曲面滑動連接，且摩擦環的內曲面通過焊接的方式與連接曲折桿固定連接。

優選的，所述弧形導流片與鉆頭的內壁固定連接并位于導熱彎折片的后側，且弧形導流片的縱向長度大于通孔的孔徑。

優選的，所述摩擦環、導熱彎折片、摩擦半球體和導熱桿的材質均為銅制，弧形導流片相背鉆頭內壁一側與驅動電機輸出軸軸線之間的直線距離小于擾流片相背連接曲折桿一側與驅動電機輸出軸軸線之間的直線距離。

本發明提供了一種礦區露天開采冬季防凍鉆具。具備以下有益效果：

(1)、該礦區露天開采冬季防凍鉆具，通過鉆頭內導流防凍機構的運作，利用內置電機工作進行摩擦生熱，通過熱傳遞的方式對鉆頭表面進行加熱，從而有效降低了含水巖層在鉆探過程中噴出的氣體以及低溫水流對鉆具的影響，避免了巖層低溫水體伴隨冷氣流與鉆具接觸導致其表面結冰的情況出現，進而有效保障了鉆具在冬季生產活動時的正常工作，防止鉆具回轉困難以及無法提升的問題出現。