[发明专利]千米钻机抽放辅助增压装置

说明书

技术领域

本发明涉及千米钻机，具体为一种千米钻机抽放辅助增压装置。

背景技术

千米钻机在井下发挥着探测地质状况，抽放瓦斯，排水的重要作用，为工作面安全生产提供可靠保障。千米钻机在使用中的主要问题是解决钻孔工艺和抽放技术。千米钻机的钻探距离经常可达到数百米以上。目前浅孔或者短距离钻孔，千米钻机钻杆可随着煤层矿压排煤屑和抽瓦斯，但是钻进深度达到一定深度后，距离增加，由于深孔钻的特殊性从而形成了其经典难题，排屑难、冷却难、润滑难、工具系统刚度低，这些问题长期困扰着深孔钻削行业。特别是煤层之间间隙多，密封性差，钻机在钻到一定深度时，由于煤屑在深孔内，排屑路径过长，深孔内压强不足，导致煤屑无法排除，从而使得钻进效率降低。严重影响钻机的工作效率，因此改进深孔钻机抽放能力才能提高钻削效率。

发明内容

本发明为了解决千米钻机在深孔钻探过程中出现的效率降低等问题，提供了一种千米钻机抽放辅助增压装置。

本发明的技术方案是，一种千米钻机抽放辅助增压装置，包括钻机，其特征是：在钻机钻头前加装增压装置，增压装置套在钻杆上，增压装置包括带有增压口的增压套，增压套前段为锥形的密封钻套，增压套后端为密封圈，在钻机钻杆尾部增加螺旋负压装置，所述的螺旋负压装置包括带有后增加口的后增压套，后增压套内设有前套和后套，前套一端为锥形面，前套和后套套接在一起，在前套的锥形面上设有螺旋通道，螺旋通道连通后增压套中的空间和钻杆尾部。

与现有技术相比，本发明在钻机钻杆前部增加了一个增压装置，该增压装置可以通过钻孔口给钻孔内部加压，使得深孔内压力增大，弥补煤层缝隙损失压强，同时在钻机钻杆尾部增加螺旋负压装置，使得钻杆尾部压强降低，从而使深孔首尾形成大的压强差，使得煤屑排放和瓦斯抽放能力增强，从而提高钻机的钻进效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为后增压装置的内部结构示意图；

图3为前套的结构示意图；

图4为前套的侧视图；

图中：1-煤壁，2-钻杆，3-密封钻套，4-增压口，5-增压套，6-前套，7-后增压套，8-后增加口，9-后套，10-螺旋通道。

具体实施方式

如图1所示意，一种千米钻机抽放辅助增压装置，包括钻机，其特征是在钻机钻头前加装增压装置，增压装置套在钻杆2上，增压装置包括带有增压口4的增压套5，增压套5前段为锥形的密封钻套3，增压套5后端为密封圈，在钻机钻杆尾部增加螺旋负压装置，所述的螺旋负压装置包括带有后增加口8的后增压套7，后增压套7内设有前套6和后套9，前套6一端为锥形面，后套7一端为锥面的凹形套口，前套6和后套7套接在一起，如图2、3、4所示意，在前套6的锥形面上设有螺旋通道10，螺旋通道10连通后增压套中的空间和钻杆尾部。

其工作原理：如图1所示，将密封钻套3顶进煤壁1，空气压缩机提供具有一定压力的空气，在出口处分为两路，其中一路通过雾化器带出一定量的乳化切削液形成汽液混合物，汽液混合物通过喷头时被加速从前增压口4进入，并向进气装置授油器的空腔中喷出，形成高压、高速的雾化切削液，经过钻杆外壁与孔壁之间的通道被传送到钻头的切削部位，冷却、润滑刀具并将煤屑从钻杆内部向后吹出。另一路压力空气从后增压口8进入高压雾化液，在经过螺旋通道10后速度增加，在钻杆尾部产生负压低压区，对切削区排出的切削液和煤屑产生向后的抽吸，在推、吸双重作用下，促使切屑迅速向外排出。因此切削液压力低而稳定，不易外泄，排屑顺畅，降低了钻削系统的密封要求，保证了钻削加工可以在较大的切削用量下进行，从而使钻杆内煤屑和瓦斯气体更容易排除。