新型鋸齒形煤鉆頭裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦井下煤層打鉆的安全領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，各國(guó)煤礦井下，區(qū)域防突，瓦斯抽采，煤層封口等都涉及到向煤層打鉆，打鉆過(guò)程中，某些地區(qū)巷道頂板壓力大，煤炮聲頻繁，應(yīng)力集中，煤層松軟，滲透性極差，瓦斯含量高，在這種煤層中鉆進(jìn)，容易產(chǎn)生垮孔、卡鉆、噴孔等現(xiàn)象。如不及時(shí)采取可行的處理措施，將造成鉆孔報(bào)廢、掉鉆桿、鉆孔打不深等。噴孔是一種小型的井噴，噴孔時(shí)高壓瓦斯流向孔口噴出，高壓瓦斯攜帶的煤粉直接沖向巷道，孔口煙霧彌漫，并伴隨煤炮聲和氣流沖擊聲。噴孔往往伴隨著垮孔、卡鉆現(xiàn)象，無(wú)法繼續(xù)鉆進(jìn)，甚至由鉆進(jìn)變成事故處理，有的煤礦曾出現(xiàn)打鉆誘發(fā)瓦斯突出停鉆I個(gè)月的現(xiàn)象。引起卡鉆的因素有2種，一種是鉆孔孔底接近或打到夾矸、巖層時(shí)造成的；另一種是噴孔時(shí)間長(zhǎng)，排碴不力，孔內(nèi)積渣增多，堵孔、塌孔的范圍不斷擴(kuò)大，破碎的煤粉迅速把鉆頭和鉆桿箍緊，鉆頭無(wú)法進(jìn)退，造成卡鉆?？ㄣ@是嚴(yán)重的打鉆事故，往往可能扭斷鉆桿、丟失鉆頭。打鉆過(guò)程中，因鉆孔塌孔，出現(xiàn)夾鉆、卡鉆現(xiàn)象，浪費(fèi)了打鉆時(shí)間和打鉆長(zhǎng)度，同時(shí)也是對(duì)機(jī)械的磨損、電能的消耗、還有人員的安全問(wèn)題，針對(duì)以上夾鉆、卡鉆問(wèn)題，急需一種有效、操作簡(jiǎn)便、安全生產(chǎn)的進(jìn)鉆、撤鉆容易的打鉆裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，能夠防止打鉆過(guò)程出現(xiàn)夾鉆、卡鉆的新型鋸齒形煤鉆頭裝置。
[0004]本發(fā)明在傳統(tǒng)鉆頭原有的基礎(chǔ)上做了結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，由鉆桿(I)和鉆頭整體相連，鉆頭端由鋸齒刀片(3)、固定刀片牙尖(4)、導(dǎo)向桿⑵和螺絲裝置(5)組成，固定刀片牙尖(4)和鋸齒刀片(3)可由固定螺絲固定于鉆桿上。安裝好的煤鉆頭裝置在工作時(shí)，固定刀片牙尖(4)在鉆桿(I)的轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力下，承受較大的壓強(qiáng)，使旋轉(zhuǎn)的鉆頭在固定的方向上受力，最大壓力集中受力于煤層面。鋸齒刀片(3)呈不對(duì)稱狀態(tài)，在切削過(guò)程中互相彌補(bǔ)刀片各自的工作區(qū)域，通過(guò)鉆頭與煤層面接觸，受力方向集中，最大限度減少漏削部分。打鉆結(jié)束后，在退桿撤鉆過(guò)程中，導(dǎo)向桿(2)呈流線型，起指向作用，按原來(lái)進(jìn)去的路線原路返回。
[0005]本發(fā)明應(yīng)用于煤層打鉆，防止夾鉆、卡鉆。
[0006]本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)，快速安裝與操作，進(jìn)鉆與退鉆自如，一方面使用方便，拆裝簡(jiǎn)單，另一方面部件磨損或損壞，可以靈活的拆卸更換，減少材料的浪費(fèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為新型鋸齒形煤鉆頭裝置示意圖【具體實(shí)施方式】
[0008]本發(fā)明以下結(jié)合附圖和實(shí)施例子作以詳細(xì)的描述。
[0009]由圖1所示，本發(fā)明包括鉆桿(1)、導(dǎo)向桿(2)、鋸齒刀片(3)、固定刀片牙尖(4)和螺絲裝置(5)組成。鋸齒刀片是不對(duì)稱的，固定刀片牙尖左右各有一個(gè)小孔，分別是壓風(fēng)和壓水，鉆桿內(nèi)可以安裝壓風(fēng)管和壓水管，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的需要可調(diào)節(jié)是否壓風(fēng)或壓水。
[0010]鉆頭裝置在開始工作時(shí)，首先固定刀片牙尖接觸到煤層面，在旋轉(zhuǎn)的帶動(dòng)下，承受較大的壓強(qiáng)，使壓力集中于受力煤層面。隨后兩片鋸齒狀的不對(duì)稱刀片以固定刀片為中心軸旋轉(zhuǎn)切削煤層，不對(duì)稱的刀片可以彌補(bǔ)一方刀片未切削的部分，最大限度的減少漏削的煤體，使之快速旋轉(zhuǎn)進(jìn)鉆，達(dá)到所要的長(zhǎng)度。退鉆時(shí)候，往往出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，但經(jīng)過(guò)改進(jìn)的鉆頭加一對(duì)導(dǎo)向桿，可防止其卡鉆現(xiàn)象發(fā)生，煤孔壁一般不是光滑的，所以突出的煤體沿流線型的導(dǎo)向桿可以沿原路返回。本發(fā)明的目的是改變打鉆過(guò)程中出現(xiàn)的卡鉆，夾鉆現(xiàn)象，提高打鉆速率。本發(fā)明的鉆頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、新穎、獨(dú)特，使用時(shí)操作簡(jiǎn)捷、方便，是煤礦打鉆領(lǐng)域的一大改進(jìn)，推廣應(yīng)用具有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型鋸齒形煤鉆頭裝置，其特征在于它由一個(gè)鉆桿(I)，流線型導(dǎo)向桿(2)固定于鉆桿(I)和鋸齒刀片(3)上，固定刀片牙尖(4)和鋸齒刀片(3)可由固定螺絲固定于鉆桿上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種新型鋸齒形煤鉆頭裝置，其特征在于快速安裝與操作，進(jìn)鉆與退鉆自如。3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述，一種新型鋸齒形煤鉆頭裝置，其特征是通過(guò)鉆頭與煤層面接觸，受力方向集中，最大限度減小漏削部分。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型鋸齒形煤鉆頭裝置，它是在傳統(tǒng)鉆頭的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，由鉆桿(1)、導(dǎo)向桿(2)、鋸齒刀片(3)、固定刀片牙尖(4)、固定螺絲裝置(5)構(gòu)成。工作期間，鉆頭在鉆桿的帶動(dòng)下，向煤層中鉆進(jìn)，由固定刀片牙尖固定受力，使最大壓力集中受力于煤層面，不對(duì)稱的鋸齒刀片互相彌補(bǔ)工作區(qū)域的切削效果，使最大限度減少漏削部分，流線型導(dǎo)向桿在退出煤層中給予鉆頭撤退方向，可以防止卡鉆。另外，本發(fā)明的鉆頭構(gòu)成部分是靈活固定的，在磨損嚴(yán)重時(shí)，鋸齒刀片與固定刀片牙尖能隨時(shí)更換。本鉆頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、新穎、獨(dú)特，使用操作簡(jiǎn)單、方便。
【IPC分類】E21B10/42
【公開號(hào)】CN104989280
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510400582
【發(fā)明人】李玉江, 李印爭(zhēng), 魯忠良
【申請(qǐng)人】河南理工大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日