[發明專利]一種鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤及破巖方法

在審

• 申請號: 202210416366.1
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114776223A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 胡修坤;郭鵬;邊炳傳;劉志強;宋朝陽;荊國業;尹嬌;傅樹星;于海洋;吳陳琳
• 申請（專利權）人: 泰山學院
• 主分類號: E21B10/26
• 分類號: E21B10/26;E21D3/00
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙) 37245
• 代理人: 武興江

本發明提供了一種鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤及破巖方法，該刀盤包括盤體，所述盤體頂部邊緣均勻分布有多組鑲齒滾刀，所述盤體頂部中心設有拉桿，所述拉桿內部設有容納腔，所述拉桿下部外壁滑動連接有沿所述拉桿周向均勻分布的多個脹塊，所述脹塊能夠沿所述拉桿徑向滑動至所述拉桿外部，所述容納腔內設有用于驅動所述脹塊滑動的驅動機構，所述盤體底部為鏤空狀。本發明將鑲齒滾刀破巖和脹裂破巖兩種方式相結合，先通過鑲齒滾刀進行滾壓破巖，鑲齒滾刀破巖后形成環形腔，再通過脹塊對環形腔內側的巖石進行脹裂破碎，不僅作業安全，節省能耗，還能減少刀具磨損，提高硬巖破碎效率。

技術領域

本發明涉及反井鉆機技術領域，具體是一種鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤及破巖方法。

背景技術

擴孔刀盤包括盤體和安裝于盤體上的滾刀，盤體用以固定滾刀，使用時主軸帶動盤體轉動，滾刀圍繞主軸中心線做圓周運動，進行切削，主要用于對深井隧道的鉆鑿，隨著我國地下采礦業的逐漸規?；?，礦山對大直徑、深天井的開拓需求越來越大，因此擴孔刀盤在鉆井行業中的使用越來越普遍?，F有的擴孔刀盤在使用過程中主要由滾刀滾壓破巖，滾刀極易磨損，導致需要經常更換滾刀。因此，本發明提供一種鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤，來解決上述技術問題。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，一方面提供了一種鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤。

一種鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤，包括盤體，所述盤體頂部邊緣均勻分布有多組鑲齒滾刀，所述盤體頂部中心設有拉桿，所述拉桿內部設有容納腔，所述拉桿下部外壁滑動連接有沿所述拉桿周向均勻分布的多個脹塊，所述脹塊能夠沿所述拉桿徑向滑動至所述拉桿外部，所述容納腔內設有用于驅動所述脹塊滑動的驅動機構，所述盤體底部為鏤空狀。

優選地，每組所述鑲齒滾刀為兩個，兩個所述鑲齒滾刀軸線的水平面的投影夾角為18°，且所述夾角指向所述拉桿；其中一個所述鑲齒滾刀直徑較大的一端靠近所述拉桿，另一個所述鑲齒滾刀直降較小的一端靠近所述拉桿。

優選地，所述盤體包括底盤、支架、支撐板和筋板，所述底盤上設有多個鏤空區，所述支架與所述底盤垂直且固定連接，所述支撐板設于所述支架頂端，所述筋板分別與支架和支撐板固定連接，所述鑲齒滾刀設于所述支撐板頂部。

優選地，所述鑲齒滾刀為四組，所述脹塊為四個。

本發明另一方面提供了一種破巖方法，所述破巖方法基于上述鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤實現，所述破巖方法包括如下步驟：

(1)、鉆桿沿導孔深入井筒底部，安裝鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤；

(2)、地面主機為鉆桿提供扭矩和拉力，鑲齒滾刀接觸巖石后發生旋轉，滾壓破巖，鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤向上鉆進一個行程；

(3)、鉆桿停止旋轉和拉動，拉桿內的驅動機構啟動，驅動脹塊移動至拉桿外部漲裂破巖，破碎后的巖石通過盤體底部的鏤空部分掉落；

(4)、拉桿內的驅動機構控制脹塊收縮后，停止工作；

(5)、重復步驟(2)至步驟(4)，開始下一個行程作業，直到鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤鉆出地面。

對比現有技術，本發明的有益效果在于：

本發明將鑲齒滾刀破巖和脹裂破巖兩種方式相結合，先通過鑲齒滾刀進行滾壓破巖，鑲齒滾刀破巖后形成環形腔，再通過脹塊對環形腔內側的巖石進行脹裂破碎，不僅作業安全，節省能耗，還能減少刀具磨損，提高硬巖破碎效率。

附圖說明

附圖1為本發明的鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤的立體結構示意圖；

附圖2為本發明的鉆脹組合式破巖的反井鉆機擴孔刀盤的俯視圖；