煤矿扩孔装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种煤矿扩孔装置，包括：钻杆本体，可转动地设置；扩孔结构，扩孔结构包括扩孔钻杆和设置在扩孔钻杆上的扩孔钻头，扩孔钻头的直接大于扩孔钻杆、钻杆本体的直径，扩孔钻杆设置在钻杆本体的一端，钻杆本体带动扩孔钻杆转动，扩孔钻头用于对煤矿导通孔进行扩孔；多个第一水眼钻杆，多个第一水眼钻杆间隔设置在钻杆本体上，第一水眼钻杆用于对扩孔钻头扩孔后产生的岩屑进行冲洗并排出。通过本发明专利技术提供的技术方案，能够解决现有技术中的煤矿扩孔装置在扩孔时岩屑不能及时清除的问题。扩孔装置在扩孔时岩屑不能及时清除的问题。扩孔装置在扩孔时岩屑不能及时清除的问题。

【技术实现步骤摘要】
煤矿扩孔装置


[0001]本专利技术涉及煤矿区钻探工程
，具体而言，涉及一种煤矿扩孔装置。

技术介绍

[0002]现今，随着煤矿横向采掘面积的不断扩展和纵向上开采深度不断增加，煤矿井下不同水平、不同盘区之间的供排水、抽排瓦斯、通风以及供料等工作量逐渐增大。仅凭传统井工巷道作为输送通道，则巷道掘进、沿途管线敷设、日常维护等的成本投入及安全风险将随之增加。通过采用地面敷设管路，则可能受限于地表形态及建筑物影响，同时占地赔青、工农关系协调、环保安全等外部影响因素较多，进而造成地面客观条件受限，无法敷设管道。然而，随着煤矿井下长距离水平定向钻进技术进步和发展，可通过煤矿井下定向钻孔技术精准贯通不同巷道，进而可实现供排水、抽排瓦斯、通风及供料等目的。为了保障长距离水平定向贯通孔的输送能力和使用寿命，必须实施扩大贯通孔的孔径，同时实施贯通孔扩孔后的孔内下套管固管。
[0003]目前，在长距离近水平贯通孔进行扩孔作业时，钻孔内难以形成正常的冲洗液循环，扩孔钻头破碎的岩屑难以返排出孔内，同时扩孔钻头钻进破碎的岩屑易于堆积扩孔钻头前进方向的前后两侧，所堆积的岩屑极易于造成扩孔钻头重复破碎岩屑，严重影响钻进效率，同时所堆积的岩屑不能及时清除，很容易造成卡钻、钻具断裂等复杂工况。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种煤矿扩孔装置，以解决现有技术中的煤矿扩孔装置在扩孔时岩屑不能及时清除的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种煤矿扩孔装置，包括：钻杆本体，可转动地设置；扩孔结构，扩孔结构包括扩孔钻杆和设置在扩孔钻杆上的扩孔钻头，扩孔钻头的直径大于扩孔钻杆、钻杆本体的直径，扩孔钻杆设置在钻杆本体的一端，钻杆本体带动扩孔钻杆转动，扩孔钻头用于对煤矿导通孔进行扩孔；多个第一水眼钻杆，多个第一水眼钻杆间隔设置在钻杆本体上，第一水眼钻杆用于对扩孔钻头扩孔后产生的岩屑进行冲洗并排出。
[0006]进一步地，扩孔钻头包括钻头本体和多个破碎件，钻头本体的一端具有多个扩孔齿，多个扩孔齿沿钻头本体的周向分布，钻头本体设置在扩孔钻杆上，多个破碎件沿钻头本体外周面的周向间隔分布，扩孔齿用于对煤矿导通孔进行扩孔，破碎件用于对扩孔齿扩孔产生的岩屑进行破碎。
[0007]进一步地，破碎件包括刀翼和多个金刚石复合片齿，刀翼设置在钻头本体外周面上，多个金刚石复合片齿间隔设置在刀翼上，刀翼为螺旋状结构，刀翼、金刚石复合片齿均用于对扩孔齿扩孔产生的岩屑进行破碎。
[0008]进一步地，刀翼的螺旋方向和钻杆本体的转动方向相同，刀翼的螺旋角为30
°‑
60
°
。
[0009]进一步地，第一水眼钻杆包括第一杆体、螺纹槽和多个第一导液孔，第一杆体设置
在钻杆本体上，螺纹槽设置在第一杆体的外周面上，螺纹槽的螺旋方向和钻杆本体的转动方向相同，螺纹槽的螺旋角为30
°‑
60
°
，多个第一导液孔间隔分布在第一杆体的外周面上，第一导液孔用于对扩孔钻头扩孔后产生的岩屑进行冲洗，螺纹槽用于将扩孔钻头扩孔后产生的岩屑排出。
[0010]进一步地，第一杆体的壁厚为H，钻杆本体的壁厚为h，H＝2h。
[0011]进一步地，煤矿扩孔装置还包括钻机，扩孔结构还包括引导头，煤矿扩孔装置具有正循环推进式工况，在正循环推进式工况下，钻机和钻杆本体的另一端驱动连接，钻机驱动钻杆本体转动，扩孔齿位于钻头本体背离第一水眼钻杆的一侧，引导头和扩孔钻杆连接。
[0012]进一步地，引导头包括引导杆体和多个引导齿，多个引导齿沿引导杆体的周向分布，引导杆体和扩孔钻杆螺纹连接。
[0013]进一步地，煤矿扩孔装置包括第二水眼钻杆和钻机，煤矿扩孔装置具有反循环回拉式工况，在反循环回拉式工况下，第二水眼钻杆和扩孔钻杆螺纹连接，钻机和钻杆本体的另一端驱动连接，钻机驱动钻杆本体转动，扩孔齿位于钻头本体朝向第一水眼钻杆的一侧，第二水眼钻杆用于对扩孔钻头扩孔后产生的岩屑进行冲洗并排出。
[0014]进一步地，第二水眼钻杆包括第二杆体、螺旋叶片桨和多个第二导液孔，第二杆体和扩孔钻杆螺纹连接，螺旋叶片桨环绕在第二杆体上，多个第二导液孔间隔分布在第二杆体的外周面上，第二导液孔用于对扩孔钻头扩孔后产生的岩屑进行冲洗，螺旋叶片桨用于将扩孔钻头扩孔后产生的岩屑排出。
[0015]应用本专利技术的技术方案，提供了一种煤矿扩孔装置，包括：钻杆本体，可转动地设置；扩孔结构，扩孔结构包括扩孔钻杆和设置在扩孔钻杆上的扩孔钻头，扩孔钻头的直接大于扩孔钻杆、钻杆本体的直径，扩孔钻杆设置在钻杆本体的一端，钻杆本体带动扩孔钻杆转动，扩孔钻头用于对煤矿导通孔进行扩孔；多个第一水眼钻杆，多个第一水眼钻杆间隔设置在钻杆本体上，第一水眼钻杆用于对扩孔钻头扩孔后产生的岩屑进行冲洗并排出。采用该方案，将扩孔钻头的直径设置成大于扩孔钻杆、钻杆本体的直径，且将多个第一水眼钻杆间隔设置在钻杆本体上，这样当扩孔钻头在进行扩孔作业过程中，多个第一水眼钻杆均能够喷出冲洗液，对扩孔钻头扩孔后产生的岩屑及时进行冲洗并排出至巷道中，避免岩屑堆积及扩孔钻头重复破碎岩屑的情况，有效解决了现有技术中的煤矿扩孔装置在扩孔时岩屑不能及时清除的问题，并且可以预防扩孔钻头在作业过程中出现卡钻、断裂等情况。
附图说明
[0016]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1示出了本专利技术的实施例提供的煤矿扩孔钻杆在正循环推进式工况下的结构示意图；
[0018]图2示出了本专利技术的实施例提供的煤矿扩孔钻杆在反循环回拉式工况下的结构示意图；
[0019]图3示出了图1中在正循环推进式工况下的扩孔结构的结构示意图；
[0020]图4示出了图2中在反循环回拉式工况下的扩孔结构的结构示意图；
[0021]图5示出了图1中第一水眼钻杆的结构示意图。
[0022]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0023]10、钻杆本体；
[0024]20、扩孔结构；21、扩孔钻杆；22、扩孔钻头；221、钻头本体；2211、扩孔齿；222、破碎件；2221、刀翼；2222、金刚石复合片齿；23、引导头；231、引导杆体；232、引导齿；
[0025]30、第一水眼钻杆；31、第一杆体；32、螺纹槽；33、第一导液孔；
[0026]40、钻机；
[0027]50、第二水眼钻杆；51、第二杆体；52、螺旋叶片桨；53、第二导液孔；
[0028]61、煤矿导通孔。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿扩孔装置，其特征在于，包括：钻杆本体(10)，可转动地设置；扩孔结构(20)，所述扩孔结构(20)包括扩孔钻杆(21)和设置在所述扩孔钻杆(21)上的扩孔钻头(22)，所述扩孔钻头(22)的直径大于所述扩孔钻杆(21)、所述钻杆本体(10)的直径，所述扩孔钻杆(21)设置在所述钻杆本体(10)的一端，所述钻杆本体(10)带动所述扩孔钻杆(21)转动，所述扩孔钻头(22)用于对煤矿导通孔(61)进行扩孔；多个第一水眼钻杆(30)，多个所述第一水眼钻杆(30)间隔设置在所述钻杆本体(10)上，所述第一水眼钻杆(30)用于对所述扩孔钻头(22)扩孔后产生的岩屑进行冲洗并排出。2.根据权利要求1所述的煤矿扩孔装置，其特征在于，所述扩孔钻头(22)包括钻头本体(221)和多个破碎件(222)，所述钻头本体(221)的一端具有多个扩孔齿(2211)，多个所述扩孔齿(2211)沿所述钻头本体(221)的周向分布，所述钻头本体(221)设置在所述扩孔钻杆(21)上，多个所述破碎件(222)沿所述钻头本体(221)外周面的周向间隔分布，所述扩孔齿(2211)用于对所述煤矿导通孔(61)进行扩孔，所述破碎件(222)用于对所述扩孔齿(2211)扩孔产生的岩屑进行破碎。3.根据权利要求2所述的煤矿扩孔装置，其特征在于，所述破碎件(222)包括刀翼(2221)和多个金刚石复合片齿(2222)，所述刀翼(2221)设置在所述钻头本体(221)外周面上，多个所述金刚石复合片齿(2222)间隔设置在所述刀翼(2221)上，所述刀翼(2221)为螺旋状结构，所述刀翼(2221)、所述金刚石复合片齿(2222)均用于对所述扩孔齿(2211)扩孔产生的岩屑进行破碎。4.根据权利要求3所述的煤矿扩孔装置，其特征在于，所述刀翼(2221)的螺旋方向和所述钻杆本体(10)的转动方向相同，所述刀翼(2221)的螺旋角为30
°‑
60
°
。5.根据权利要求2所述的煤矿扩孔装置，其特征在于，所述第一水眼钻杆(30)包括第一杆体(31)、螺纹槽(32)和多个第一导液孔(33)，所述第一杆体(31)设置在所述钻杆本体(10)上，所述螺纹槽(32)设置在所述第一杆体(31)的外周面上，所述螺纹槽(32)的螺旋方向和所述钻杆本体(10)的转动方向相同，所述螺纹槽(32)的螺旋角为30<...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文，任永强，高奎英，陶志勇，李果，陈建华，李伟，王蒙，马宝，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司，
类型：发明
国别省市：