專利名稱：高水壓探查鉆具卡緊裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種卡緊裝置，具體為一種高水壓探查鉆具卡緊裝置。
背景技術：
礦井的安全生產，在實際鉆孔施工過程中，不確定因素多，施工過程中往往存在諸多問題1、井下施工探放水鉆孔時，一般采用先開鉆孔、下套管護壁，再在套管外安裝高壓閘閥的方法鉆進，孔口防噴裝置簡單、防噴效果差；2、高水壓鉆孔鉆透后，從孔壁往外噴水、 頂鉆，極易造成鉆具傷人，且孔口無鉆具卡緊裝置，無法將鉆具退出或退鉆具過程中無法控制水量，從而對鉆場施工人員生命造成嚴重威脅；3、高水壓鉆孔鉆透后，單孔涌水量瞬間增大，從而導致對出水鉆孔不能及時封堵，涌水量無法控制，易造成巷道水封，施工中對礦井安全生產存在重大安全隱患。因此在探查施工中，高水壓探查鉆具卡緊裝置的性能與否是一個關鍵點。然而施工人員并沒有意識到這一點，一直沿用傳統的夾緊鉗作為夾緊工作，夾緊鉗結構復雜，維修不便，而且不穩定，因此給施工人員的作業環境帶來危害，降低了探放水施工的安全系數， 增加了對礦井的危害，容易延誤工期，增加維修成本。
發明內容
本發明所解決的技術問題在于提供一種高水壓探查鉆具卡緊裝置，其結構簡單， 維修方便，而且夾持穩定可靠，從而解決上述背景技術中的問題。本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現高水壓探查鉆具卡緊裝置，包括夾緊盤和夾緊爪，其特征在于，所述夾緊盤的中心位置開設有通孔，夾緊盤上以通孔的中心為圓心環形陣列設置有至少三個滑槽，所述滑槽內均滑動安裝有夾緊爪，夾緊爪設置有夾持端和頂觸端，所述夾持端朝向所述通孔的中心， 所述頂觸端設置有推頂機構。作為一種改進，所述夾緊爪的夾持端嵌裝有凸起的卡瓦，所述卡瓦的表面設置有防滑紋路。作為一種改進，所述夾緊爪的頂觸端兩側部設置有限位凸塊，該限位凸塊與所述夾緊盤的滑槽相配合，使夾緊爪限位于所述滑槽內滑動。作為一種改進，所述推頂機構包括絲杠，所述絲杠穿設于所述夾緊盤內部，端部與所述夾緊爪的頂觸端接觸。作為一種改進，所述滑槽設置有四個。 作為一種改進，所述夾緊盤上均布有若干安裝孔。作為常規的設計，為了在生產和裝配時更加方便，本發明在加工時，將夾緊盤劃分為內盤和外環，其中內盤設置為凸面，并在該凸面上固定具有凹面槽的法蘭盤用以密封，且在兩者的縫隙間設置0型密封圈。本發明在實際使用中，其上部還配合安裝有物料、防噴三通，下部還配合安裝有卸壓三通；三部分可組合在一起配合高壓間閥使用，也可以下、中兩部分組合配合高壓間閥使用。本發明的工作原理如下當鉆孔涌水量低于10m3/h時，可利用下部卸壓三通對孔內水量進行分流，以減少孔口壓力；當鉆孔涌水量大于20m3/h時，通過絲杠頂動夾緊爪，從而對孔內鉆桿進行抱緊， 將孔內鉆具與鉆機鉆具分開，以便及時對孔內注漿封堵。由于采用了以上結構，本發明具有以下有益效果1、安全性能大大提高。通過使用該套裝置對鉆具卡緊，能及時對孔口卸壓、防噴及對鉆孔及時進行封堵注漿，增大了現場施工人員的安全系數，同時解決了出水時帶給礦井安全生產的威脅，為建設高效、高產礦井提供條件，而且能夠創造巨大的經濟效益。2、提高了探放水技術，保證探放水設施的安全可靠。當高水壓時，打開下部卸壓閘閥，使鉆孔內涌出的高水壓壓力釋放，同時對鉆具卡緊裝置緊固，解決面對孔內高水壓問題。根據地質防治水規定，耐壓試驗必須達到靜水壓力的1. 5倍即12Mpa，通過注漿泵對卡緊裝置進行耐壓試驗，壓力可達15MPa，可以滿足施工要求。3、在任樓礦II 51軌道大巷實際施工中，補4_3#孔在施工至34米出水3m3/h，水頭壓力2. 8Mpa。施工至44米時出水約4m7h，施工至45米時約5m7h，當施工至46m時，孔內涌水量達到30m3/h。此時，利用該卡緊裝置，及時用四顆絲杠將孔內鉆具卡緊，順利將機上鉆具與孔內鉆具分開，順利關閉高壓閘閥，從而第一時間對鉆孔注漿封堵，有效防范因孔底壓力增加導致孔內鉆桿穿鉆傷人事故，解決了人員操作難問題；同時也最大限度地減少孔內的涌水量。根據鉆探注漿操作規程單孔出水量估算公式可知補4-3#孔出水量約3370m3/ h，利用鉆具留置孔內時單孔出水量約33;3m7h，而補4-3#孔在鉆具留置鉆孔內的實際涌水量30m3/h，由此可知，當鉆孔內沒有鉆桿時，孔內涌水量可達303m3/h，最大限度地減少孔內涌水孔量，確保下面裂隙不至于擴大，杜絕了裂隙導通陷落柱。因此中間部及時卡緊，可使孔內出水量降低90%。利用此套裝置施工達到很好地探查效果。4、減少了投資，增加了效益。一套傳統的夾緊裝置，約需10萬，而利用現有材料加工本發明一套成本只需5000元，在任樓礦1151軌道大巷實際施工中共加工了 6套需3萬元，可節省57萬元。綜上所述本發明體積小，經濟實用，易于井下安裝，具有投資少使用率高、利用價值高的特點，對于井下高水壓鉆孔施工極具推廣應用價值；同時使用該套裝置有效避免了高水壓時帶來的不安全因素，不僅保證了現場施工人員的施工安全，還提高了探放水安全技術，為礦井的探放水工作作出了貢獻。
圖1為本發明結構示意圖；圖2為本發明實施例的結構側視示意圖；圖3為本發明夾緊爪的結構示意圖；圖中1.夾緊盤，2.夾緊爪，3.通孔，4.滑槽，5.卡瓦，6.限位凸塊，7.絲杠，8.安裝孔，9.內盤，10.外環，11.法蘭盤，12.0型密封圈，13.絲杠穿孔。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。參見圖1和圖2，高水壓探查鉆具卡緊裝置，包括夾緊盤1和夾緊爪2，其特征在于，所述夾緊盤1的中心位置開設有通孔3，夾緊盤1上以通孔3的中心為圓心環形陣列設置有四個滑槽4，所述滑槽4內均滑動安裝有夾緊爪2，夾緊爪2設置有夾持端和頂觸端，所述夾持端朝向所述通孔3的中心，所述頂觸端設置有推頂機構，所述推頂機構包括絲杠7， 所述絲杠7利用絲杠穿孔13穿設于所述夾緊盤1內部，端部與所述夾緊爪2的頂觸端接觸。參見圖3，所述夾緊爪2的夾持端嵌裝有凸起的卡瓦5，所述卡瓦5的表面設置有防滑紋路，所述夾緊爪2的頂觸端兩側部設置有限位凸塊6，該限位凸塊6與所述夾緊盤1 的滑槽4相配合，使夾緊爪2限位于所述滑槽4內滑動。另外，所述夾緊盤1上均布有八個安裝孔8，為了在生產和裝配時更加方便，本實施例在加工時，將夾緊盤1劃分為內盤9和外環10，其中內盤9設置為凸面，并在該凸面上固定具有凹面槽的法蘭盤11用以密封，且在兩者的縫隙間設置0型密封圈12。下面結合附圖，將本實施例所述的高水壓探查鉆具卡緊裝置描述如下取一塊厚度60mm高強度鋼板，切割成形狀為外徑C 267mm、內徑C 75mm法蘭圓盤作為夾緊盤1，通孔3內孔徑用于C 63. 5mm鉆桿通過。在夾緊盤1上加工8個0 30mm螺栓孔作為安裝孔8，安裝孔8與通孔3之間的眼距中對中為C 210mm,以便與高壓盤相連；在夾緊盤1兩端銑出密封面形式為外徑C 170mm、厚度為4mm的凸面劃分為內盤9，再銑出兩塊帶有凹面槽的內徑C 75mm法蘭盤11，在卡緊裝置及相連接地高壓法輪盤的凹面內銑出密封槽，用來裝0型密封圈12將此端密封，防止孔內涌水時漏水，組成密封結構的可拆連接； 在夾緊盤1內四周對稱的銑四個放置夾緊爪2的滑槽4，滑槽4成“凸”字型，滑槽4內尺寸長*寬*深=41mm*16mm*30mm，突出部尺寸長*寬*深=31mm*14mm*30mm ；且滑槽4 的位置銑在C 30mm相鄰安裝孔8中間，防止絲杠7的穿孔與C 30mm安裝孔8貫通，以便絲杠7順利通過，同時也保證C 30mm安裝孔8的強度；將夾緊爪2預先放置滑槽4內，在夾緊盤1側面對稱的車四個絲杠穿孔13與滑槽連通，利于鉆孔內涌水使用時能使絲杠7接觸夾緊爪2，從而依靠絲杠7頂動夾緊爪2移動，將鉆桿抱住，絲杠7的規格為C 20mm*110。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求
1.高水壓探查鉆具卡緊裝置，包括夾緊盤和夾緊爪，其特征在于所述夾緊盤的中心位置開設有通孔，夾緊盤上以通孔的中心為圓心環形陣列設置有至少三個滑槽，所述滑槽內均滑動安裝有夾緊爪，夾緊爪設置有夾持端和頂觸端，所述夾持端朝向所述通孔的中心， 所述頂觸端設置有推頂機構。
2.根據權利要求1所述的高水壓探查鉆具卡緊裝置，其特征在于所述夾緊爪的夾持端嵌裝有凸起的卡瓦，所述卡瓦的表面設置有防滑紋路。
3.根據權利要求2所述的高水壓探查鉆具卡緊裝置，其特征在于所述夾緊爪的頂觸端兩側部設置有限位凸塊，該限位凸塊與所述夾緊盤的滑槽相配合，使夾緊爪限位于所述滑槽內滑動。
4.根據權利要求1所述的高水壓探查鉆具卡緊裝置，其特征在于所述推頂機構包括絲杠，所述絲杠穿設于所述夾緊盤內部，端部與所述夾緊爪的頂觸端接觸。
5.根據權利要求1所述的高水壓探查鉆具卡緊裝置，其特征在于所述滑槽設置有四個。
6.根據權利要求1所述的高水壓探查鉆具卡緊裝置，其特征在于所述夾緊盤上均布有若干安裝孔。
全文摘要
高水壓探查鉆具卡緊裝置，包括夾緊盤和夾緊爪，所述夾緊盤的中心位置開設有通孔，夾緊盤上以通孔的中心為圓心環形陣列設置有至少三個滑槽，所述滑槽內均滑動安裝有夾緊爪，夾緊爪設置有夾持端和頂觸端，所述夾持端朝向所述通孔的中心，所述頂觸端設置有推頂機構。本發明體積小，經濟實用，易于井下安裝，具有投資少使用率高、利用價值高的特點，對于井下高水壓鉆孔施工極具推廣應用價值；同時使用該套裝置有效避免了高水壓時帶來的不安全因素，不僅保證了現場施工人員的施工安全，還提高了探放水安全技術。
文檔編號E21B23/00GK102493772SQ20111042101
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者張雷, 章修玉, 蔡東紅 申請人:張雷, 章修玉, 蔡東紅