上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置及上向式反井鉆機(jī)的制作方法
【專利摘要】上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置包括兩個(gè)卡盤、筋板、支撐板、緊固組件，卡盤與卡盤之間用緊固組件連接，卡盤與筋板的第一端固定連接，筋板的第二端與支撐板固定連接，卡盤為U型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)卡盤的U型口相對(duì)構(gòu)成圓筒狀，U型口的邊緣沿著端口方向向外延伸出一段凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)置至少一個(gè)通孔，緊固組件穿過凸臺(tái)上的通孔將兩個(gè)卡盤固定，卡盤的軸心到支撐板外側(cè)的距離與鉆頭所開的孔的直徑相同。上向式反井鉆機(jī)包括反井鉆機(jī)機(jī)身、鉆桿、鉆頭、上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，鉆桿與鉆桿之間通過錐螺紋連接，最下面的鉆桿的下端與反井鉆機(jī)機(jī)身固定連接，最上面的鉆桿的上端與鉆頭固定連接，至少每?jī)蓚€(gè)鉆桿設(shè)置一個(gè)上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置。
【專利說明】
上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置及上向式反井鉆機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置及上向式反井鉆機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前使用的鉆井設(shè)備是從上向下鉆孔，從下向上擴(kuò)孔的反井鉆機(jī)。反井鉆機(jī)工藝原理是通過鉆機(jī)的電機(jī)帶動(dòng)液壓馬達(dá)，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)水龍頭，并利用液壓動(dòng)力將扭矩傳遞給鉆具系統(tǒng)，帶動(dòng)鉆桿及鉆頭旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)孔鉆頭或擴(kuò)孔鉆頭上的滾刀在鉆壓的作用下，沿井底巖石工作面做純滾動(dòng)或微量滑移。同時(shí)主機(jī)油缸產(chǎn)生的軸向拉、壓力，也通過動(dòng)力頭、鉆桿作用在導(dǎo)孔鉆頭或擴(kuò)孔鉆頭上，使導(dǎo)孔鉆頭的滾刀在鉆壓作用下滾動(dòng)，產(chǎn)生沖擊荷載，使?jié)L刀齒對(duì)巖石產(chǎn)生沖擊、擠壓和剪切作用，破碎巖石。反井鉆機(jī)主體部分在孔的上方，擴(kuò)孔鉆頭需從空下方的巷道安裝。因此普通的反井鉆機(jī)只能鉆通孔。目前許多礦石開采過程中，在礦石層下方開一個(gè)礦石運(yùn)輸巷道，再?gòu)南锏缽南峦香@短距離盲孔，孔內(nèi)放炮進(jìn)行開采。若用普通的反井鉆機(jī)，還需在礦層上方多開一個(gè)巷道，使得開采成本大大增加。
[0003]上向式反井鉆機(jī)只需在礦石層下方開一個(gè)巷道，從下往上鉆先導(dǎo)孔，然后在從下往上擴(kuò)孔，使得開采成本大大降低。但是上向式反井鉆機(jī)向上鉆進(jìn)過程中鉆桿既要承受支撐力又要承受旋轉(zhuǎn)扭矩。鉆桿超過一定長(zhǎng)度后容易出現(xiàn)擺動(dòng)，影響鉆孔的準(zhǔn)確性，甚至導(dǎo)致鉆桿斷裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，有必要提供一種防止鉆桿擺動(dòng)的上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置及上向式反井鉆機(jī)。
[0005]—種上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置包括兩個(gè)卡盤、筋板、支撐板、緊固組件，卡盤與卡盤之間用緊固組件連接，卡盤與筋板的第一端固定連接，筋板的第二端與支撐板固定連接，卡盤為U型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)卡盤的U型口相對(duì)構(gòu)成圓筒狀，用于夾緊鉆桿，U型口的邊緣沿著端口方向向外延伸出一段凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)置至少一個(gè)通孔，緊固組件穿過凸臺(tái)上的通孔將兩個(gè)卡盤固定，構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤的軸心到支撐板外側(cè)的距離與鉆頭所開的孔的直徑相同，以使支撐板貼在鉆頭所開的先導(dǎo)孔的孔壁上，從而使鉆頭受到的離心力被上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置及上向式反井鉆機(jī)抵消，達(dá)到穩(wěn)定鉆桿的目的。
[0006]—種上向式反井鉆機(jī)包括反井鉆機(jī)機(jī)身、鉆桿、鉆頭、上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，鉆桿與鉆桿之間通過錐螺紋連接，最下面的鉆桿的下端與反井鉆機(jī)機(jī)身固定連接，最上面的鉆桿的上端與鉆頭固定連接，至少每?jī)蓚€(gè)鉆桿設(shè)置一個(gè)上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，用于穩(wěn)定鉆桿，上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置包括兩個(gè)卡盤、筋板、支撐板、緊固組件，卡盤與卡盤之間用緊固組件連接，卡盤與筋板的第一端固定連接，筋板的第二端與支撐板固定連接，卡盤為U型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)卡盤的U型口相對(duì)構(gòu)成圓筒狀，用于夾緊鉆桿，U型口的邊緣沿著端口方向向外延伸出一段凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)置至少一個(gè)通孔，緊固組件穿過凸臺(tái)上的通孔將兩個(gè)卡盤固定，構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤的軸心到支撐板外側(cè)的距離與鉆頭所開的孔的直徑相同，以使支撐板貼在鉆頭所開的先導(dǎo)孔的孔壁上，從而使鉆頭受到的離心力被上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置抵消，達(dá)到穩(wěn)定鉆桿的目的。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述上向式反井鉆機(jī)通過設(shè)置上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，由于上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置的邊緣與先導(dǎo)孔的孔壁接觸，當(dāng)鉆桿受到離心力時(shí)，上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置就能抵消其離心力，避免鉆桿出現(xiàn)擺動(dòng)，使鉆頭能夠按照預(yù)定的軌跡開鉆。
【附圖說明】
[0008]圖1為上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置與鉆桿配合的俯視圖。
[0009]圖2為上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置與鉆桿配合的正視圖。
[0010]圖3為上向式反井鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:上向式反井鉆機(jī)1、上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10、卡盤101、凸臺(tái)1011、筋板102、上筋板1021、下筋板1022、支撐板103、緊固組件104、鉆桿20、鉆頭30、反井鉆機(jī)機(jī)身40、先導(dǎo)孔50、巷道60。
【具體實(shí)施方式】
[0012]請(qǐng)參看圖1和圖2，上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10包括兩個(gè)卡盤101、筋板102、支撐板103、緊固組件104，卡盤101與卡盤101之間用緊固組件104連接，卡盤101與筋板102的第一端固定連接，筋板102的第二端與支撐板103固定連接，卡盤101為U型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)卡盤101的U型口相對(duì)構(gòu)成圓筒狀，用于夾緊鉆桿20，U型口的邊緣沿著端口方向向外延伸出一段凸臺(tái)1011，凸臺(tái)1011上設(shè)置至少一個(gè)通孔，緊固組件104穿過凸臺(tái)1011上的通孔將兩個(gè)卡盤101固定，構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤101的軸心到支撐板103外側(cè)的距離與鉆頭30所開的孔的直徑相同，以使支撐板103貼在鉆頭30所開的先導(dǎo)孔50的孔壁上，從而使鉆頭30受到的離心力被上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10及上向式反井鉆機(jī)I抵消，達(dá)到穩(wěn)定鉆桿20的目的。
[0013]構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤101的外壁上至少與三個(gè)筋板102固定連接，且筋板102均勻分布在卡盤101構(gòu)成的圓周上。
[0014]所述筋板102包括上筋板1021、下筋板1022，上筋板1021和下筋板1022位置平行且上筋板1021、下筋板1022的第一端分別與構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤101的外壁固定連接，上筋板1021、下筋板1022的第二端分別與支撐板103固定連接。
[0015]所述緊固組件104包括緊固螺桿、緊固螺母，緊固螺桿的直徑與卡盤101的凸臺(tái)1011上的通孔的直徑相同，緊固螺桿穿過凸臺(tái)1011上的通孔與緊固螺母螺紋連接。
[0016]所述支撐板103的與所述孔壁接觸的面為圓弧面，且圓弧面的半徑與先導(dǎo)孔50的孔壁的半徑相同，以穩(wěn)定鉆桿20且減少鉆頭30推進(jìn)和退鉆時(shí)的阻力。
[0017]請(qǐng)參看圖3，上向式反井鉆機(jī)I包括反井鉆機(jī)機(jī)身、鉆桿20、鉆頭30、上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10，鉆桿20與鉆桿20之間通過錐螺紋連接，最下面的鉆桿20的下端與反井鉆機(jī)機(jī)身固定連接，最上面的鉆桿20的上端與鉆頭30固定連接，至少每?jī)蓚€(gè)鉆桿20設(shè)置一個(gè)上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10，用于穩(wěn)定鉆桿20，上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10包括兩個(gè)卡盤101、筋板102、支撐板103、緊固組件104，卡盤101與卡盤101之間用緊固組件104連接，卡盤101與筋板102的第一端固定連接，筋板102的第二端與支撐板103固定連接，卡盤101為U型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)卡盤101的U型口相對(duì)構(gòu)成圓筒狀，用于夾緊鉆桿20，U型口的邊緣沿著端口方向向外延伸出一段凸臺(tái)1011，凸臺(tái)1011上設(shè)置至少一個(gè)通孔，緊固組件104穿過凸臺(tái)1011上的通孔將兩個(gè)卡盤101固定，構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤101的軸心到支撐板103外側(cè)的距離與鉆頭30所開的孔的直徑相同，以使支撐板103貼在鉆頭30所開的先導(dǎo)孔50的孔壁上，從而使鉆頭30受到的離心力被上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10抵消，達(dá)到穩(wěn)定鉆桿20的目的。
[0018]構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤101的外壁上至少與三個(gè)筋板102固定連接，且筋板102均勻分布在卡盤101構(gòu)成的圓周上。
[0019]所述筋板102包括上筋板1021、下筋板1022，上筋板1021和下筋板1022位置平行且上筋板1021、下筋板1022的第一端分別與構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤101的外壁固定連接，上筋板1021、下筋板1022的第二端分別與支撐板103固定連接。
[0020]所述緊固組件104包括緊固螺桿、緊固螺母，緊固螺桿的直徑與卡盤101的凸臺(tái)1011上的通孔的直徑相同，緊固螺桿穿過凸臺(tái)1011上的通孔與緊固螺母螺紋連接。
[0021]所述支撐板103的與所述孔壁接觸的面為圓弧面，且圓弧面的半徑與先導(dǎo)孔50的孔壁的半徑相同，以穩(wěn)定鉆桿20且減少鉆頭30推進(jìn)和退鉆時(shí)的阻力。
[0022]根據(jù)實(shí)際使用情況，鉆桿20每行進(jìn)一段距離就設(shè)置一個(gè)上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10，上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10與鉆桿20—起旋轉(zhuǎn)向前推進(jìn)，上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置10的支撐板103與先導(dǎo)孔50接觸的面為圓弧面，因此在推進(jìn)過程中受到的阻力較小，也不會(huì)破壞巖壁結(jié)構(gòu)，鉆頭30在推進(jìn)過程中產(chǎn)生的碎石將通過筋板102之間的間隙掉落下去。
[0023]本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于實(shí)施例。凡技術(shù)人員按照本發(fā)明的思路在現(xiàn)有技術(shù)上通過邏輯分析、推斷、延伸和等效替換得出的技術(shù)方案，均屬于權(quán)利要求書中保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，其特征在于:該上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置包括兩個(gè)卡盤、筋板、支撐板、緊固組件，卡盤與卡盤之間用緊固組件連接，卡盤與筋板的第一端固定連接，筋板的第二端與支撐板固定連接，卡盤為U型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)卡盤的U型口相對(duì)構(gòu)成圓筒狀，用于夾緊鉆桿，U型口的邊緣沿著端口方向向外延伸出一段凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)置至少一個(gè)通孔，緊固組件穿過凸臺(tái)上的通孔將兩個(gè)卡盤固定，構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤的軸心到支撐板外側(cè)的距離與鉆頭所開的孔的直徑相同，以使支撐板貼在鉆頭所開的先導(dǎo)孔的孔壁上，從而使鉆頭受到的離心力被上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置及上向式反井鉆機(jī)抵消，達(dá)到穩(wěn)定鉆桿的目的。2.如權(quán)利要求1所述的上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，其特征在于:構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤的外壁上至少與三個(gè)筋板固定連接，且筋板均勻分布在卡盤構(gòu)成的圓周上。3.如權(quán)利要求1或2所述的上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，其特征在于:所述筋板包括上筋板、下筋板，上筋板和下筋板位置平行且上筋板、下筋板的第一端分別與構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤的外壁固定連接，上筋板、下筋板的第二端分別與支撐板固定連接。4.如權(quán)利要求3所述的上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，其特征在于:所述緊固組件包括緊固螺桿、緊固螺母，緊固螺桿的直徑與卡盤的凸臺(tái)上的通孔的直徑相同，緊固螺桿穿過凸臺(tái)上的通孔與緊固螺母螺紋連接。5.如權(quán)利要求4所述的上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，其特征在于:所述支撐板的與所述孔壁的接觸的面為圓弧面，且圓弧面的半徑與先導(dǎo)孔的孔壁的半徑相同，以穩(wěn)定鉆桿且減少鉆頭推進(jìn)和退鉆時(shí)的阻力。6.一種上向式反井鉆機(jī)，其特征在于:該上向式反井鉆機(jī)包括反井鉆機(jī)機(jī)身、鉆桿、鉆頭、上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，鉆桿與鉆桿之間通過錐螺紋連接，最下面的鉆桿的下端與反井鉆機(jī)機(jī)身固定連接，最上面的鉆桿的上端與鉆頭固定連接，至少每?jī)蓚€(gè)鉆桿設(shè)置一個(gè)上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置，用于穩(wěn)定鉆桿，上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置包括兩個(gè)卡盤、筋板、支撐板、緊固組件，卡盤與卡盤之間用緊固組件連接，卡盤與筋板的第一端固定連接，筋板的第二端與支撐板固定連接，卡盤為U型結(jié)構(gòu)，兩個(gè)卡盤的U型口相對(duì)構(gòu)成圓筒狀，用于夾緊鉆桿，U型口的邊緣沿著端口方向向外延伸出一段凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)置至少一個(gè)通孔，緊固組件穿過凸臺(tái)上的通孔將兩個(gè)卡盤固定，構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤的軸心到支撐板外側(cè)的距離與鉆頭所開的孔的直徑相同，以使支撐板貼在鉆頭所開的先導(dǎo)孔的孔壁上，從而使鉆頭受到的離心力被上向式反井鉆機(jī)擴(kuò)孔穩(wěn)定裝置抵消，達(dá)到穩(wěn)定鉆桿的目的。7.如權(quán)利要求6所述的上向式反井鉆機(jī)，其特征在于:構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤的外壁上至少與三個(gè)筋板固定連接，且筋板均勻分布在卡盤構(gòu)成的圓周上。8.如權(quán)利要求6或7所述的上向式反井鉆機(jī)，其特征在于:所述筋板包括上筋板、下筋板，上筋板和下筋板位置平行且上筋板、下筋板的第一端分別與構(gòu)成圓筒狀的兩個(gè)卡盤的外壁固定連接，上筋板、下筋板的第二端分別與支撐板固定連接。9.如權(quán)利要求8所述的上向式反井鉆機(jī)，其特征在于:所述緊固組件包括緊固螺桿、緊固螺母，緊固螺桿的直徑與卡盤的凸臺(tái)上的通孔的直徑相同，緊固螺桿穿過凸臺(tái)上的通孔與緊固螺母螺紋連接。10.如權(quán)利要求9所述的上向式反井鉆機(jī)，其特征在于:所述支撐板的與所述孔壁的接觸的面為圓弧面，且圓弧面的半徑與先導(dǎo)孔的孔壁的半徑相同，以穩(wěn)定鉆桿且減少鉆頭推進(jìn)和退鉆時(shí)的阻力。
【文檔編號(hào)】E21B19/10GK105840118SQ201610326617
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月17日
【發(fā)明人】陳云, 王進(jìn)軍, 王強(qiáng), 孔進(jìn), 鞏文, 王鎮(zhèn)乾
【申請(qǐng)人】寧夏天地奔牛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司