一种生命救援孔气动反循环潜孔锤制造技术

本实用新型专利技术专利提供了一种生命救援孔气动反循环潜孔锤，包括内缸、外缸、芯管、钻头等。外缸上端通过螺纹连接着外缸接头，外缸的下端通过螺纹连接着花键套；花键套内以花键形式连接反循环钻头，通过半圆卡定位，方便了花键套与外缸之间的拆装；芯管的上端与双壁钻具的中心通道相连，下端与钻头中心通道孔相通；活塞和内缸之间多组不同直径的圆柱面在不同位置配合协作实现气路的切换。该生命救援孔气动反循环潜孔锤的高频冲击与回转切削联合作用大大提高了钻进效率，保证了在深孔复杂环境中工作的可靠性，具备承受大气量、耐高压的能力，极大提高了钻进的时间利用率，减少了孔内事故的发生，解决复杂地层钻进速度慢、效率低、适应性不足的问题。不足的问题。不足的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种生命救援孔气动反循环潜孔锤


[0001]本技术涉及一种气动反循环潜孔锤，具体涉及一种生命救援孔气动反循环潜孔锤。

技术介绍

[0002]瓦斯、粉尘爆炸，矿井明火火灾，煤与瓦斯突出，矿井突水，冲击地压和大面积冒顶被称为煤矿五大灾害，一旦事故发生，就会使矿井系统遭受严重的破坏，通过井上救援钻孔建立直达灾区的通道进行施救是处理此类事故的常用且有效地方法。通过快速构建生命保障和救援通道，能够有效地减少人员伤亡，降低社会影响。
[0003]空气反循环钻井工艺钻进效率高，透巷安全可靠、钻井质量好，国外多次救援中已经证明在生命救援孔施工中取得了良好的效果，但是我国目前使用的大直径潜孔锤多为正循环结构，正循环钻井技术实践来看，当遇到破碎、裂隙等复杂地层时，压缩空气完全漏失到地层当中，无法形成有效的循环，这样就造成钻井过程中风量消耗大，排渣困难等问题，无法适应大直径生命救援孔施工要求。
[0004]空气反循环钻井工艺是以空气作为循环介质，利用双壁钻杆环状间隙将高压空气输送到孔底，通过内缸、外缸、芯管等主要部件间的相互配合，驱动活塞往复冲击孔底钻头(潜孔锤)等破岩工具，以冲击碎岩和旋转研磨碎岩方式进行钻进，反循环钻进受地层条件影响较小，它利用驱动孔底钻头的气体携带岩屑经双壁钻杆中的管路上返至地表，完成钻进的目的。研发反循环气动潜孔锤及其配套钻进工艺，解决复杂地层钻进速度慢、效率低、适应性不足的问题，对提高我国钻进救援能力具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于：提供一种生命救援孔气动反循环潜孔锤用以解决现有技术中排渣困难，无法适应大直径生命救援孔施工要求，复杂地层钻进速度慢、适应性不足的问题。
[0006]为达到上述目的，本技术采用如下的技术方案：
[0007]一种生命救援孔气动反循环潜孔锤，应用于双壁钻具，包括上接头、外缸和钻头，所述外缸的一端与上接头连接，所述外缸的另一端与钻头连接；所述上接头的另一端与双壁钻具连接；所述上接头靠近的芯管一端设置有逆止阀；
[0008]所述外缸内同轴设置有内缸；所述内缸中贯穿设置有芯管用于排渣；所述芯管的一头与双壁钻具的钻杆中心通道连通；所述所述芯管的另一头与钻头的中心通道连通；
[0009]所述芯管与内缸之间活动安装有活塞。
[0010]进一步，所述芯管为变径体，所述芯管周围设置有配气台阶；所述芯管的下端通过不同的圆周面与活塞滑动连接。
[0011]进一步，所述上接头靠近的芯管一端内设有一个15
°
的密封斜面与逆止阀形成密封。
[0012]进一步，所述上接头与逆止阀之间设置有密封圈。
[0013]进一步，所述内缸还设置有多个内缸上通气孔、多个内缸下通气孔和内缸凸台；多个所述内缸上通气孔和内缸下通气孔均匀分布于内缸外侧；所述外缸与内缸之间留有间隙形成环形通道。
[0014]进一步，所述活塞设置有活塞上凸台、活塞下凸台、活塞凹槽和活塞冲击头；所述活塞上凸台与所述的内缸凸台形成了前气室；所述活塞下凸台与所述内缸凸台形成后气室。
[0015]进一步，所述外缸靠近内缸的端面依此安装有衬套和半圆卡。
[0016]进一步，所述外缸与钻头通过花键套的方式连接，所述花键套设置有花键。
[0017]本技术的有益效果在于：本技术所述的生命救援孔气动反循环潜孔锤，利用压缩空气驱动潜孔锤冲击活塞，以较大的冲击功和高频冲击潜孔锤钻头，同时在钻机转盘的带动下，钻头低速回转，使岩石破碎，所产生的岩屑被高压气流携带返至地表。解决复杂地层钻进速度慢、效率低、适应性不足的问题，且气动潜孔锤选择压缩气体作为循环介质，透巷时不会对井下被困人员造成次生伤害，可较好地保障救援井安全，在矿山大直径救援钻井上具有良好的应用前景，对提高我国钻进救援能力具有十分重要的意义。
附图说明
[0018]以下结合附图对本技术作进一步说明，技术附图仅对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范围。
[0019]本技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
[0020]图1本技术一种生命救援孔气动反循环潜孔锤的结构图；
[0021]图2本技术一种生命救援孔气动反循环潜孔锤中内缸的结构图；
[0022]图3本技术一种生命救援孔气动反循环潜孔锤中活塞的结构图。
[0023]主要元件符号说明如下：
[0024]1‑
上接头、2
‑
外缸、3
‑
逆止阀、4
‑
内缸、5
‑
活塞、6
‑
花键套、7
‑
密封圈、8
‑
配气台阶、9
‑
芯管、10
‑
衬套、11
‑
半圆卡、12
‑
钻头、13
‑
内缸上通气孔、14
‑
内缸下通气孔、15
‑
内缸凸台、16
‑
活塞冲击头、17
‑
活塞上凸台、18
‑
活塞凹槽、19
‑
活塞下凸台。
具体实施方式
[0025]以下将结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属
中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本技术的保护范围。
[0026]如图1
‑
3所示，本技术提供了一种生命救援孔气动反循环潜孔锤，应用于双壁钻具，包括上接头1、外缸2和钻头12，所述外缸2的一端与上接头1连接，所述的外缸2的另一端与钻头12连接；所述上接头1的另一端与双壁钻具连接；所述上接头1靠近的芯管9一端设置有逆止阀3；具体而言，上接头1的上下两端都设置有螺纹，其上端螺纹连接双壁钻具，下端通过螺纹连接外缸2上端，在上接头1的侧面设置了辅助装卸孔以方便上接头1与双壁钻
具的钻杆、外缸2之间螺纹的拆装；
[0027]所述外缸2内同轴设置有内缸4；所述内缸4中贯穿设置有芯管9用于排渣；所述芯管9的一头与双壁钻具的钻杆中心通道连通；所述所述芯管9的另一头与钻头12的中心通道连通；具体而言，芯管9上端通过螺纹与双壁钻具的钻杆内通道连接，下端直接插入钻头12形成相对滑动连接，使得钻头12在高频冲击的作用下能保持与芯管9具有一定轴向往复运动；芯管9的外圆柱面与内缸4、衬套10配合形成潜孔锤的配气通道，其中心通道可为井底岩屑的上返提供运输通道；
[0028]所述芯管9与内缸4之间活动安装有活塞5。
[0029]与现有技术相比，本技术利用压缩空气驱动潜孔冲击器活塞5，以较大的冲击功和高频冲击潜孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生命救援孔气动反循环潜孔锤，应用于双壁钻具，包括上接头(1)、外缸(2)和钻头(12)，其特征在于：所述外缸(2)的一端与上接头(1)连接，所述外缸(2)的另一端与钻头(12)连接；所述上接头(1)的另一端与双壁钻具连接；所述上接头(1)靠近的芯管(9)一端设置有逆止阀(3)；所述外缸(2)内同轴设置有内缸(4)；所述内缸(4)中贯穿设置有芯管(9)用于排渣；所述芯管(9)的一头与双壁钻具的钻杆中心通道连通；所述芯管(9)的另一头与钻头(12)的中心通道连通；所述芯管(9)与内缸(4)之间活动安装有活塞(5)。2.如权利要求1所述的一种生命救援孔气动反循环潜孔锤，其特征在于：所述芯管(9)为变径体，所述芯管(9)周围设置有配气台阶(8)；所述芯管(9)的下端通过不同的圆周面与活塞(5)滑动连接。3.如权利要求2所述的一种生命救援孔气动反循环潜孔锤，其特征在于：所述上接头(1)靠近的芯管(9)一端内设有一个15
°
的密封斜面与逆止阀(3)形成密封。4.如权利要求3所述的一种生命救援孔气动反循环潜...

【专利技术属性】
技术研发人员：扈天保，许天皓，周兢，吴浩，李永华，赵晓冬，马文其，戚建顺，翟政浩，宁慕玮，任晓飞，张福海，
申请(专利权)人：中煤地第二勘探局集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：