一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置，包括主轴和套设于主轴外部的钻套；所述钻套的侧壁设有钻套进水道，钻套进水道的前开口位于钻套的前端，钻套进水道的后开口位于钻套后部的内侧面，所述主轴内部设有主轴进水道和主轴回水道，主轴进水道用于与注水管路连接，主轴回水道用于与抽水管路连接；主轴进水道的前开口位于主轴前部的外侧面与钻套进水道后开口对应的位置，所述主轴回水道的前开口位于前销轴位置，所述钻套侧壁与主轴回水道的前开口对应处开设有通孔。本方案可以保证钻孔装置沿地表从上至下钻孔时能正常钻进，因此适用于地表水压致裂控制地表沉陷方法。

Drilling device for controlling surface subsidence by surface water fracturing

The utility model relates to a drilling device for surface water fracturing to control surface subsidence, which comprises a main shaft and a drilling sleeve sleeve sleeved outside the main shaft; the side wall of the drilling sleeve is provided with a drilling sleeve waterway, the front opening of the drilling sleeve waterway is located at the front end of the drilling sleeve, and the back opening of the drilling sleeve waterway is located at the inner surface of the back part of the drilling sleeve, and the main shaft is provided with the drilling The main shaft inlet channel is used to connect with the water injection pipeline and the main shaft backwater channel is used to connect with the water pumping pipeline. A through hole is arranged at the corresponding side of the front opening of the drill sleeve side wall and the main shaft return channel. This scheme can ensure that the drilling device can normally drill along the surface from top to bottom, so it is suitable for surface water fracturing to control surface subsidence.

【技术实现步骤摘要】
一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置
本技术具体涉及一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置，属于采矿设备领域。
技术介绍
在用地表水压致裂控制地表沉陷的方法中，需要利用钻孔装置沿地表从上至下对上覆岩层进行钻孔，得到具有切槽的钻孔。在常规井下压裂操作中，通常使用KZ54型切槽钻头，该型切槽钻头具有可展开和收拢的切槽刀组，能够完成在钻孔时对预定位置的孔壁进行切槽的工作。但井下压裂时钻孔方向是从下至上钻，钻孔时产生的泥尘是从上至下掉落，在沿钻头内部导水通道注入的水流冲刷下，排泥难度小，不会出现泥尘堵塞钻孔的情况。与井下压裂不同的是，地表压裂时从上至下钻孔，泥尘堆积在钻孔底部，排泥难度极大，即便采用导水通道进行注水冲刷，现有的KZ54型切槽钻头也无法满足地表压裂时的钻孔要求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置，具体方案为：一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置，包括主轴和套设于主轴外部的钻套，钻套前端固定连接有钻头，钻套侧壁沿钻头的后部开设有出刀槽；主轴前端与出刀槽对应的位置铰接有切刀组；所述主轴的后部设有与钻套内壁相配合的平键；所述钻套的后端与主轴之间设有压簧，所述钻套的侧壁设有钻套进水道，钻套进水道的前开口位于钻套的前端，钻套进水道的后开口位于钻套后部的内侧面，所述主轴内部设有主轴进水道和主轴回水道，主轴进水道用于与注水管路连接，主轴回水道用于与抽水管路连接；主轴进水道的前开口位于主轴前部的外侧面与钻套进水道后开口对应的位置，所述主轴回水道的前开口位于前销轴位置，所述钻套侧壁与主轴回水道的前开口对应处开设有通孔。进一步的，所述主轴回水道位于主轴的轴心处，所述主轴进水道偏离主轴轴心处。进一步的，所述主轴回水道的直径大于主轴进水道的直径。本技术的有益点在于：本方案中的钻孔装置设有进水道和回水道，进水道用于注水，进水道的开口处位于钻套前端，可利用水流将钻头底部的泥尘带走，回水道与抽吹管路连接，可将钻孔内的泥水强制抽排，防止泥尘在钻孔底部沉积。本方案可以保证钻孔装置沿地表从上至下钻孔时能正常钻进，因此适用于地表水压致裂控制地表沉陷方法。附图说明图1为本技术中钻孔装置的结构示意图；图2为本技术中钻孔装置沿图1中A-A面的截面图；图3为本技术中钻孔装置沿图1中B-B面的截面图；图4为本技术中钻孔装置沿图3中C-C面的截面图；图5为本技术中钻孔装置沿图3中D-D面的截面图。具体实施方式如图1-5所示的一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置，包括主轴2和套设于主轴2外部的钻套1，钻套1前端固定连接有钻头3，钻套1侧壁沿钻头3的后部开设有出刀槽6；主轴2前端与出刀槽6对应的位置铰接有切刀组11；所述主轴2的后部设有与钻套1内壁相配合的平键9，所述钻套的后端与主轴之间设有压簧，上述结构均采用常规切槽钻头的结构；本实施例的关键改进结构在于，所述钻套1的侧壁设有钻套进水道10，钻套进水道10的前开口位于钻套1的前端，钻套进水道10的后开口位于钻套1后部的内侧面，所述主轴2内部设有主轴进水道8和主轴回水道7，主轴进水道8用于与注水管路连接，主轴回水道7用于与抽水管路连接；主轴进水道8的前开口位于主轴前部的外侧面与钻套进水道10后开口对应的位置，主轴进水道8和钻套进水道10通过条形槽口11动态连通，条形槽口11的长度由主轴的压缩行程确定，由于主轴2和钻套1沿圆周向的相对位置固定，当主轴沿钻套移动时，仍可以保持主轴进水道8和钻套进水道10连通。所述主轴回水道7的前开口位于前销轴位置，所述钻套1侧壁与主轴回水道7的前开口对应处开设有通孔5。在钻孔时，由主轴进水道8注水，水流经主轴进水道8进入钻套进水道10，并最终由钻套1前端注出，产生的泥水经钻头后部的通孔5回抽至主轴回水道7。所述主轴回水道7位于主轴2的轴心处，所述主轴进水道10偏离主轴轴心处。所述主轴回水道7的直径大于主轴进水道10的直径，该设计主要考虑混合泥尘后的泥水流量较大，而且粘度大，易堵塞，所以将主轴回水道7的直径扩大，有利于对泥水回抽时保持畅通。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置，包括主轴和套设于主轴外部的钻套，钻套前端固定连接有钻头，钻套侧壁沿钻头的后部开设有出刀槽；主轴前端与出刀槽对应的位置铰接有切刀组；所述主轴的后部设有与钻套内壁相配合的平键；所述钻套的后端与主轴之间设有压簧，其特征在于：所述钻套的侧壁设有钻套进水道，钻套进水道的前开口位于钻套的前端，钻套进水道的后开口位于钻套后部的内侧面，所述主轴内部设有主轴进水道和主轴回水道，主轴进水道用于与注水管路连接，主轴回水道用于与抽水管路连接；主轴进水道的前开口位于主轴前部的外侧面与钻套进水道后开口对应的位置，所述主轴回水道的前开口位于前销轴位置，所述钻套侧壁与主轴回水道的前开口对应处开设有通孔。

【技术特征摘要】
1.一种地表水压致裂控制地表沉陷用钻孔装置，包括主轴和套设于主轴外部的钻套，钻套前端固定连接有钻头，钻套侧壁沿钻头的后部开设有出刀槽；主轴前端与出刀槽对应的位置铰接有切刀组；所述主轴的后部设有与钻套内壁相配合的平键；所述钻套的后端与主轴之间设有压簧，其特征在于：所述钻套的侧壁设有钻套进水道，钻套进水道的前开口位于钻套的前端，钻套进水道的后开口位于钻套后部的内侧面，所述主轴内部设有主轴进水道和主轴回水道，主轴进水道用于与注水管路连接，主...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯占杰，郭文兵，谭毅，杨达明，徐飞亚，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南,41