一種松散巖體鉆孔裝置及方法
【專利摘要】一種松散巖體鉆孔裝置，包括鉆機，鉆桿，定位豎臺和支承桁架；鉆機連同鉆桿固定于定位豎臺上，鉆桿與地面垂直；定位豎臺固定于支承桁架上；定位豎臺安裝有導軌，在鉆機工作狀態下，鉆機在導軌上做往復運動；支承桁架呈人字結構，包括橫梁，底部安裝有滾輪，橫梁用于固定定位豎臺，滾輪用于在鉆機變換地點作業時，將支承桁架，連同鉆機移動到預定位置。本發明結構簡單、易于操作，更能夠有效解決松散巖體內進行鉆孔注漿作業，鉆孔效率低、成孔率低及安全性差的問題。
【專利說明】
_種松散巖體鉆孔裝置及方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種鉆孔裝置及方法，特別是一種適應于松散巖體的鉆孔裝置及方法。
【背景技術】
[0002]煤矸石露天堆積形成的高陡矸石山不僅壓占大量土地資源、污染地表和地下水源，而且矸石自燃會釋放出大量的S02、C0、H2S和苯并(a)蓖等有毒有害氣體，造成大氣污染和破壞生態環境，還有可能引發水煤氣爆炸等破壞性更大的災害，造成嚴重的財產損失和人員傷亡。治理矸石山，防止矸石山自燃具有較為重要的安全和經濟意義。
[0003]目前，較為常用的一種防止矸石山自燃的方法是注漿滅火法。注漿滅火法通過向矸石山內打鉆注漿，一方面通過漿液水分的蒸發，帶走部分熱量(降溫)，另一方面滅火材料包裹矸石，隔絕了氧氣供給，又阻斷了矸石山坡面的氣體流通(隔氧)，從而達到滅火的目的，但預期效果好于實際效果。這主要是由于矸石山屬于多孔介質的松散體結構，在進行鉆孔施工時易發生卡鉆、塌孔、鉆頭變紅軟化等現象，使注漿鉆孔施工較為困難。因此，注漿鉆孔方式亟需改進，但目前，還沒有一種能夠適應于松散巖體結構，有效提高成孔率和鉆孔效率的鉆孔方法。
【發明內容】
[0004]本發明提供了一種行之有效的適應于松散巖體結構的鉆孔裝置和鉆孔方法，較大程度的改善了注漿滅火效果。
[0005]本發明采用的技術方案如下:
[0006]—種松散巖體鉆孔裝置，包括鉆機，鉆桿，定位豎臺和支承桁架;所述鉆機連同所述鉆桿固定于所述定位豎臺上，所述鉆桿與地面垂直;所述定位豎臺固定于所述支承桁架上;所述定位豎臺安裝有導軌，在所述鉆機工作狀態下，所述鉆機在所述導軌上做往復運動;所述支承桁架呈人字結構，包括橫梁，底部安裝有滾輪，所述橫梁用于固定所述定位豎臺，所述滾輪用于在所述鉆機變換地點作業時，將所述支承桁架，連同所述鉆機移動到預定位置。
[0007]在上述松散巖體鉆孔裝置中，所述定位豎臺還安裝有車輪，所述定位豎臺與所述支承桁架通過連接件連接，在所述鉆機作業完成后，通過松開所述連接件，使所述定位豎臺脫離所述支承桁架，然后通過車輪，將所述定位豎臺連同所述鉆機移動到預定位置。
[0008]在上述松散巖體鉆孔裝置中，所述鉆機為潛孔鉆機。
[0009]在上述松散巖體鉆孔裝置中，所述滾輪為萬向輪。
[0010]—種松散巖體鉆孔方法，使用上述松散巖體鉆孔裝置鉆孔，包括以下步驟:
[0011](a)選定鉆孔位置，移動所述松散巖體鉆孔裝置至鉆孔位置，保持所述鉆桿(2)垂直于地面；
[0012](b)啟動所述鉆機(I)，使所述鉆機(I)在所述導軌(301)上做往復運動，隨著鉆孔的深入，開始向鉆孔內插入注漿管，向鉆孔內灌注預先配置的鉆孔沖洗液；
[0013](c)鉆孔作業完成后，通過所述支承桁架(4)和所述定位豎臺(3)快速將所述鉆機
(I)和所述鉆桿(2)移動到預定位置，開始下一個鉆孔作業。
[0014]本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
[0015]①本發明提供的松散巖體鉆孔裝置及方法，由于將鉆機固定于定位豎臺，定位豎臺又固定于支承桁架之上，鉆機可在定位豎臺上做反復運動，鉆桿垂直于地面打鉆，在打鉆同時，還對鉆孔及時進行注漿作業，因此，本發明能夠有效解決在松散巖體內打鉆容易卡鉆，且成孔率低的問題。
[0016]②本發明提供的松散巖體鉆孔裝置及方法，由于采用鉆機固定于定位豎臺，定位豎臺又固定于支承桁架之上的結構，使工作人員能夠遠程操作鉆機作業，且鉆孔穩定性高，因此，本發明能夠有效避免在預防矸石山自燃注漿鉆孔作業中高溫蒸汽傷害事故的發生，能夠保證鉆孔作業的安全性。
[0017]③本發明提供的松散巖體鉆孔裝置及方法，由于采用的定位豎臺和支承桁架均可由簡單的鋼管焊接而成，造價低，因此，本發明能夠在有效解決鉆孔有效性和安全性的問題同時，還能夠有效避免鉆孔作業成本增高和程序復雜化問題。
【附圖說明】
[0018]為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0019]圖1是本發明松散巖體鉆孔裝置結構示意圖主視圖；
[0020]圖2是本發明松散巖體鉆孔裝置結構示意圖右視圖。
[0021]圖中標記為:1-鉆機，2-鉆桿，3-定位豎臺，4-支承桁架，301-導軌，302-車輪，401 -支承桁架橫梁，402-滾輪，403-連接件。
【具體實施方式】
[0022]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0023]圖1-2顯示的是本發明松散巖體鉆孔裝置的優選實施例。
[0024]實施例一
[0025]所述松散巖體鉆孔裝置，包括鉆機I，鉆桿2，定位豎臺3和支承桁架4;所述鉆機I連同所述鉆桿2固定于所述定位豎臺3上，所述鉆桿2與地面垂直;所述定位豎臺3固定于所述支承桁架4上;所述定位豎臺3安裝有導軌301;所述支承桁架4呈人字結構，包括橫梁401，底部安裝有滾輪402，所述橫梁401用于固定所述定位豎臺3，所述滾輪402用于在所述鉆機I變換地點作業時，將所述支承桁架4，連同所述鉆機I移動到預定位置。
[0026]在本實施例中，所述鉆機I為潛孔鉆機。
[0027]在本實施例中，所述滾輪402為萬向輪。
[0028]使用本實施例在松散巖體內進行鉆孔的方法，包括如下步驟:
[0029](a)選定鉆孔位置，移動所述松散巖體鉆孔裝置至鉆孔位置，保持所述鉆桿2垂直于地面；
[0030](b)啟動所述鉆機1，使所述鉆機I在所述導軌301上做往復運動，隨著鉆孔的深入，開始向鉆孔內插入注漿管，向鉆孔內灌注預先配置的鉆孔沖洗液；
[0031](c)鉆孔作業完成后，通過所述支承桁架4，將所述定位豎臺3連同所述鉆機(I)和所述鉆桿(2)移動到預定位置，開始下一個鉆孔作業。
[0032]實施例二
[0033]所述松散巖體鉆孔裝置，包括鉆機I，鉆桿2，定位豎臺3和支承桁架4;所述鉆機I連同所述鉆桿2固定于所述定位豎臺3上，所述鉆桿2與地面垂直;所述定位豎臺3固定于所述支承桁架4上;所述定位豎臺3安裝有導軌301;所述支承桁架4呈人字結構，包括橫梁401，底部安裝有滾輪402，所述橫梁401用于固定所述定位豎臺3，所述滾輪402用于在所述鉆機I變換地點作業時，將所述支承桁架4，連同所述鉆機I移動到預定位置。
[0034]在本實施例中，所述定位豎臺3還安裝有車輪302，所述定位豎臺3與所述支承桁架4通過連接件403連接，在所述鉆機I作業完成后，通過松開所述連接件403，使所述定位豎臺3脫離所述支承桁架4，然后通過車輪302，將所述定位豎臺3連同所述鉆機I移動到預定位置。
[0035]在本實施例中，所述鉆機I為潛孔鉆機。
[0036]在本實施例中，所述滾輪402為萬向輪。
[0037]使用本實施例在松散巖體內進行鉆孔的方法，包括如下步驟:
[0038](a)選定鉆孔位置，移動所述松散巖體鉆孔裝置至鉆孔位置，保持所述鉆桿2垂直于地面；
[0039](b)啟動所述鉆機1，使所述鉆機I在所述導軌301上做往復運動，隨著鉆孔的深入，開始向鉆孔內插入注漿管，向鉆孔內灌注預先配置的鉆孔沖洗液；
[0040](c)鉆孔作業完成后，松開所述連接件403，使所述定位豎臺3脫離所述支承桁架4;
[0041](d)通過所述定位豎臺3將所述鉆機(I)和所述鉆桿(2)移動到預定位置；
[0042](e)將所述支承桁架(4)移動到預定位置，然后通過所述連接件(403)將所述定位豎臺(3)固定于所述支承桁架(4)上；
[0043](f)啟動所述鉆機(I)開始下一個鉆孔作業。
[0044]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種松散巖體鉆孔裝置，其特征在于:包括鉆機(I)，鉆桿(2)，定位豎臺(3)和支承桁架⑷； 所述鉆機(I)連同所述鉆桿(2)固定于所述定位豎臺(3)上，所述鉆桿(2)與地面垂直； 所述定位豎臺(3)固定于所述支承桁架(4)上； 所述定位豎臺(3)安裝有導軌(301)，在所述鉆機(I)工作狀態下，所述鉆機(I)在所述導軌(301)上做往復運動； 所述支承桁架(4)呈人字結構，包括橫梁(401)，底部安裝有滾輪(402)，所述橫梁(401)用于固定所述定位豎臺(3)，所述滾輪(402)用于在所述鉆機(I)變換地點作業時，將所述支承桁架(4)，連同所述鉆機(I)移動到預定位置。2.根據權利要求1所述的松散巖體鉆孔裝置，其特征在于:所述定位豎臺(3)還安裝有車輪(302)，所述定位豎臺(3)與所述支承桁架(4)通過連接件(403)連接，在所述鉆機(I)作業完成后，通過松開所述連接件(403)，使所述定位豎臺(3)脫離所述支承桁架(4)，然后通過車輪(302)，將所述定位豎臺(3)連同所述鉆機(I)移動到預定位置。3.根據權利要求1或2任一所述的松散巖體鉆孔裝置，其特征在于:所述鉆機(I)為潛孔鉆機。4.根據權利要求1或2任一所述的松散巖體鉆孔裝置，其特征在于:所述滾輪(402)為萬向輪。5.一種松散巖體鉆孔方法，其特征在于:使用權利要求1-4所述的松散巖體鉆孔裝置鉆孔，包括以下步驟: (a)選定鉆孔位置，移動所述松散巖體鉆孔裝置至鉆孔位置，保持所述鉆桿(2)垂直于地面； (b)啟動所述鉆機(I)，使所述鉆機(I)在所述導軌(301)上做往復運動，隨著鉆孔的深入，開始向鉆孔內插入注漿管，向鉆孔內灌注預先配置的鉆孔沖洗液； (c)鉆孔作業完成后，通過所述支承桁架(4)和所述定位豎臺(3)快速將所述鉆機(I)和所述鉆桿(2)移動到預定位置，開始下一個鉆孔作業。
【文檔編號】E21B7/02GK106089077SQ201610592830
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月27日 公開號201610592830.7, CN 106089077 A, CN 106089077A, CN 201610592830, CN-A-106089077, CN106089077 A, CN106089077A, CN201610592830, CN201610592830.7
【發明人】姚海飛, 樊少武, 吳海軍, 鄭忠亞, 王海燕, 張群, 徐長富, 柴佳美
【申請人】煤炭科學技術研究院有限公司