[發明專利]一種碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合及方法

有效

• 申請號: 202210328318.7
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114687668B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 陳鵬;劉永杰;陳學習
• 申請（專利權）人: 華北科技學院(中國煤礦安全技術培訓中心)
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B17/046;E21B12/00;E21B43/00;E21F7/00;E21F17/00
• 代理公司: 青島博展利華知識產權代理事務所(普通合伙) 37287
• 代理人: 楊春雷

1.一種碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，包括鉆桿、傳動軸，其特征在于：

所述傳動軸一端設有鉆頭A，所述鉆頭A外部設有鉆頭B，所述鉆頭B包括至少兩個組合塊，所述組合塊內部開設有導槽，

所述傳動軸外壁開設有至少兩個滑槽，所述滑槽內部下側滑動連接有滑塊A，所述滑塊A中部貫穿設有延伸組件，

所述延伸組件一側位于導槽內部，所述傳動軸中部開設有上下兩個缺口，所述延伸組件一側位于其中一個缺口內，

所述滑塊A上端設有連接組件，所述滑槽內部上側滑動連接有滑塊B，所述滑塊B上端開設有插孔，所述滑塊B通過插孔與連接組件配合，所述滑塊B一端轉動連接有撐桿，至少兩個所述撐桿下側分別與至少兩個組合塊上端轉動連接，所述滑槽內部上側嵌設有驅動裝置A，所述驅動裝置A輸出端設有絲桿，所述絲桿與滑塊B螺紋連接，所述滑槽內部上側設有擠壓桿，所述擠壓桿與連接組件配合。

2.根據權利要求1所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，其特征在于：所述延伸組件包括套桿，所述套桿內部滑動連接有活動桿，所述活動桿一端設有彈簧A，所述活動桿一側外壁與導槽內壁滑動接觸，套桿外壁與缺口內壁滑動接觸。

3.根據權利要求1所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，其特征在于：所述連接組件包括連接桿，所述連接桿一端開設有限位槽，所述限位槽內部滑動連接有限位塊，所述限位塊一端設有彈簧B，所述彈簧B末端與限位槽內壁固定連接，所述限位塊一端為傾斜狀結構，所述擠壓桿一端與限位塊一端擠壓接觸。

4.根據權利要求3所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，其特征在于：所述限位塊一端與滑塊B下側擠壓接觸，所述連接桿外壁與插孔內壁滑動接觸，所述連接桿通過限位塊與插孔插接配合。

5.根據權利要求1所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，其特征在于：所述絲桿輸出端貫穿滑塊A上端延伸至其下側，所述絲桿外壁與滑塊A內壁間隙配合。

6.根據權利要求1所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，其特征在于：所述傳動軸上端設有采集筒，所述采集筒內部為中空結構，所述采集筒下側外壁開設有多個采集孔；所述采集筒下側開設有活動槽，所述活動槽內部設有活動板，所述活動板中部嵌設有多個濾網，所述活動板上側與活動槽內壁滑動接觸。

7.根據權利要求6所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，其特征在于：所述采集筒下側設有多個推動組件，所述推動組件包括推板，所述推板與采集筒下側轉動連接，所述推板一側內壁設有磁塊，所述推板通過磁塊與活動板外壁磁性連接。

8.根據權利要求7所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，其特征在于：所述活動槽內部設有驅動裝置B，所述驅動裝置B輸出端設有往復螺紋桿，所述往復螺紋桿內壁與活動板上側滑動接觸。

9.根據權利要求1所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合，其特征在于：所述鉆桿與采集筒上端連接，所述鉆桿內部設有輸送管，所述輸送管下端依次貫穿采集筒、傳動軸、鉆頭A、鉆頭B，所述輸送管內部下側設有電子閥門。

10.根據權利要求1-10任一所述的碎軟薄煤層瓦斯抽采定向長鉆孔施工鉆具組合的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、通過將鉆桿與鉆機連接后能夠啟動鉆機使得該裝置轉動，之后利用鉆頭B能夠對煤層進行鉆孔，從而形成孔洞，其中當需要更換鉆頭進行工作時，利用驅動裝置A能夠使得絲桿轉動，進而通過撐桿使得兩個組合塊向兩側移動，并且在滑塊B位于最下側時通過連接組件能夠使得滑塊A與滑塊B連接在一起，之后控制驅動裝置A帶動絲桿反向轉動時能夠使得滑塊A、滑塊B同時上升，并且在延伸組件的作用下能夠使得組合塊上升，從而使得組合塊內部的鉆頭A漏出進行工作；

S2、在滑塊A、滑塊B上升至最高點時，在擠壓桿的作用下能夠使得限位塊收回至限位槽內部，之后在重力作用下組合塊能夠下降，并且在下降過程中兩個組合塊能夠相對移動，并且在移動至最下側時在彈簧A的作用下套桿一側能夠移動至上側的缺口內，進而配合撐桿能夠將組合塊固定，此時兩個組合塊能夠合并在一起；

S3、在需要抽取瓦斯時，將采集管通過鉆孔延伸至采集筒內部進行工作，并且利用驅動裝置B能夠帶動往復螺紋桿轉動，進而使得活動板上下往復移動，進而能夠使得采集孔打開，便于抽采瓦斯，并且在濾網上升時能夠與采集筒下側外壁接觸，從而將濾網表面的煤刮掉；

S4、在活動板下降時能夠推動推板，進而使得推板轉動，推板轉動后能夠將濾網周圍的煤礦推開，使得煤礦與濾網之間形成間隙，從而避免在采集時煤礦與濾網表面接觸呆滯濾網被堵住影響抽采效果。