新型鋸齒形煤鉆頭裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煤礦井下煤層打鉆的安全領域。
【背景技術】
[0002]目前，各國煤礦井下，區域防突，瓦斯抽采，煤層封口等都涉及到向煤層打鉆，打鉆過程中，某些地區巷道頂板壓力大，煤炮聲頻繁，應力集中，煤層松軟，滲透性極差，瓦斯含量高，在這種煤層中鉆進，容易產生垮孔、卡鉆、噴孔等現象。如不及時采取可行的處理措施，將造成鉆孔報廢、掉鉆桿、鉆孔打不深等。噴孔是一種小型的井噴，噴孔時高壓瓦斯流向孔口噴出，高壓瓦斯攜帶的煤粉直接沖向巷道，孔口煙霧彌漫，并伴隨煤炮聲和氣流沖擊聲。噴孔往往伴隨著垮孔、卡鉆現象，無法繼續鉆進，甚至由鉆進變成事故處理，有的煤礦曾出現打鉆誘發瓦斯突出停鉆I個月的現象。引起卡鉆的因素有2種，一種是鉆孔孔底接近或打到夾矸、巖層時造成的；另一種是噴孔時間長，排碴不力，孔內積渣增多，堵孔、塌孔的范圍不斷擴大，破碎的煤粉迅速把鉆頭和鉆桿箍緊，鉆頭無法進退，造成卡鉆。卡鉆是嚴重的打鉆事故，往往可能扭斷鉆桿、丟失鉆頭。打鉆過程中，因鉆孔塌孔，出現夾鉆、卡鉆現象，浪費了打鉆時間和打鉆長度，同時也是對機械的磨損、電能的消耗、還有人員的安全問題，針對以上夾鉆、卡鉆問題，急需一種有效、操作簡便、安全生產的進鉆、撤鉆容易的打鉆裝置。
【發明內容】
[0003]針對上述情況，本發明的目的在于提供一種裝置結構簡單，操作簡便，能夠防止打鉆過程出現夾鉆、卡鉆的新型鋸齒形煤鉆頭裝置。
[0004]本發明在傳統鉆頭原有的基礎上做了結構上的改進，由鉆桿(I)和鉆頭整體相連，鉆頭端由鋸齒刀片(3)、固定刀片牙尖(4)、導向桿⑵和螺絲裝置(5)組成，固定刀片牙尖(4)和鋸齒刀片(3)可由固定螺絲固定于鉆桿上。安裝好的煤鉆頭裝置在工作時，固定刀片牙尖(4)在鉆桿(I)的轉動的動力下，承受較大的壓強，使旋轉的鉆頭在固定的方向上受力，最大壓力集中受力于煤層面。鋸齒刀片(3)呈不對稱狀態，在切削過程中互相彌補刀片各自的工作區域，通過鉆頭與煤層面接觸，受力方向集中，最大限度減少漏削部分。打鉆結束后，在退桿撤鉆過程中，導向桿(2)呈流線型，起指向作用，按原來進去的路線原路返回。
[0005]本發明應用于煤層打鉆，防止夾鉆、卡鉆。
[0006]本發明采用上述結構，快速安裝與操作，進鉆與退鉆自如，一方面使用方便，拆裝簡單，另一方面部件磨損或損壞，可以靈活的拆卸更換，減少材料的浪費。
【附圖說明】
[0007]圖1為新型鋸齒形煤鉆頭裝置示意圖【具體實施方式】
[0008]本發明以下結合附圖和實施例子作以詳細的描述。
[0009]由圖1所示，本發明包括鉆桿(1)、導向桿(2)、鋸齒刀片(3)、固定刀片牙尖(4)和螺絲裝置(5)組成。鋸齒刀片是不對稱的，固定刀片牙尖左右各有一個小孔，分別是壓風和壓水，鉆桿內可以安裝壓風管和壓水管，根據現場的需要可調節是否壓風或壓水。
[0010]鉆頭裝置在開始工作時，首先固定刀片牙尖接觸到煤層面，在旋轉的帶動下，承受較大的壓強，使壓力集中于受力煤層面。隨后兩片鋸齒狀的不對稱刀片以固定刀片為中心軸旋轉切削煤層，不對稱的刀片可以彌補一方刀片未切削的部分，最大限度的減少漏削的煤體，使之快速旋轉進鉆，達到所要的長度。退鉆時候，往往出現卡鉆現象，但經過改進的鉆頭加一對導向桿，可防止其卡鉆現象發生，煤孔壁一般不是光滑的，所以突出的煤體沿流線型的導向桿可以沿原路返回。本發明的目的是改變打鉆過程中出現的卡鉆，夾鉆現象，提高打鉆速率。本發明的鉆頭結構簡單、新穎、獨特，使用時操作簡捷、方便，是煤礦打鉆領域的一大改進，推廣應用具有重大的社會意義和經濟效益。
【主權項】
1.一種新型鋸齒形煤鉆頭裝置，其特征在于它由一個鉆桿(I)，流線型導向桿(2)固定于鉆桿(I)和鋸齒刀片(3)上，固定刀片牙尖(4)和鋸齒刀片(3)可由固定螺絲固定于鉆桿上。2.根據權利要求1所述，一種新型鋸齒形煤鉆頭裝置，其特征在于快速安裝與操作，進鉆與退鉆自如。3.根據權利要求1和權利要求2所述，一種新型鋸齒形煤鉆頭裝置，其特征是通過鉆頭與煤層面接觸，受力方向集中，最大限度減小漏削部分。
【專利摘要】本發明涉及一種新型鋸齒形煤鉆頭裝置，它是在傳統鉆頭的基礎上加以改進，由鉆桿(1)、導向桿(2)、鋸齒刀片(3)、固定刀片牙尖(4)、固定螺絲裝置(5)構成。工作期間，鉆頭在鉆桿的帶動下，向煤層中鉆進，由固定刀片牙尖固定受力，使最大壓力集中受力于煤層面，不對稱的鋸齒刀片互相彌補工作區域的切削效果，使最大限度減少漏削部分，流線型導向桿在退出煤層中給予鉆頭撤退方向，可以防止卡鉆。另外，本發明的鉆頭構成部分是靈活固定的，在磨損嚴重時，鋸齒刀片與固定刀片牙尖能隨時更換。本鉆頭結構簡單、新穎、獨特，使用操作簡單、方便。
【IPC分類】E21B10/42
【公開號】CN104989280
【申請號】CN201510400582
【發明人】李玉江, 李印爭, 魯忠良
【申請人】河南理工大學
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年7月10日