[发明专利]新型锯齿形煤钻头装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下煤层打钻的安全领域。

背景技术

目前，各国煤矿井下，区域防突，瓦斯抽采，煤层封口等都涉及到向煤层打钻，打钻过程中，某些地区巷道顶板压力大，煤炮声频繁，应力集中，煤层松软，渗透性极差，瓦斯含量高，在这种煤层中钻进，容易产生垮孔、卡钻、喷孔等现象。如不及时采取可行的处理措施，将造成钻孔报废、掉钻杆、钻孔打不深等。喷孔是一种小型的井喷，喷孔时高压瓦斯流向孔口喷出，高压瓦斯携带的煤粉直接冲向巷道，孔口烟雾弥漫，并伴随煤炮声和气流冲击声。喷孔往往伴随着垮孔、卡钻现象，无法继续钻进，甚至由钻进变成事故处理，有的煤矿曾出现打钻诱发瓦斯突出停钻1个月的现象。引起卡钻的因素有2种，一种是钻孔孔底接近或打到夹矸、岩层时造成的；另一种是喷孔时间长，排碴不力，孔内积渣增多，堵孔、塌孔的范围不断扩大，破碎的煤粉迅速把钻头和钻杆箍紧，钻头无法进退，造成卡钻。卡钻是严重的打钻事故，往往可能扭断钻杆、丢失钻头。打钻过程中，因钻孔塌孔，出现夹钻、卡钻现象，浪费了打钻时间和打钻长度，同时也是对机械的磨损、电能的消耗、还有人员的安全问题，针对以上夹钻、卡钻问题，急需一种有效、操作简便、安全生产的进钻、撤钻容易的打钻装置。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种装置结构简单，操作简便，能够防止打钻过程出现夹钻、卡钻的新型锯齿形煤钻头装置。

本发明在传统钻头原有的基础上做了结构上的改进，由钻杆(1)和钻头整 体相连，钻头端由锯齿刀片(3)、固定刀片牙尖(4)、导向杆(2)和螺丝装置(5)组成，固定刀片牙尖(4)和锯齿刀片(3)可由固定螺丝固定于钻杆上。安装好的煤钻头装置在工作时，固定刀片牙尖(4)在钻杆(1)的转动的动力下，承受较大的压强，使旋转的钻头在固定的方向上受力，最大压力集中受力于煤层面。锯齿刀片(3)呈不对称状态，在切削过程中互相弥补刀片各自的工作区域，通过钻头与煤层面接触，受力方向集中，最大限度减少漏削部分。打钻结束后，在退杆撤钻过程中，导向杆(2)呈流线型，起指向作用，按原来进去的路线原路返回。

本发明应用于煤层打钻，防止夹钻、卡钻。

本发明采用上述结构，快速安装与操作，进钻与退钻自如，一方面使用方便，拆装简单，另一方面部件磨损或损坏，可以灵活的拆卸更换，减少材料的浪费。

附图说明

图1为新型锯齿形煤钻头装置示意图

具体实施方式

本发明以下结合附图和实施例子作以详细的描述。

由图1所示，本发明包括钻杆(1)、导向杆(2)、锯齿刀片(3)、固定刀片牙尖(4)和螺丝装置(5)组成。锯齿刀片是不对称的，固定刀片牙尖左右各有一个小孔，分别是压风和压水，钻杆内可以安装压风管和压水管，根据现场的需要可调节是否压风或压水。

钻头装置在开始工作时，首先固定刀片牙尖接触到煤层面，在旋转的带动下，承受较大的压强，使压力集中于受力煤层面。随后两片锯齿状的不对称刀片以固定刀片为中心轴旋转切削煤层，不对称的刀片可以弥补一方刀片未切削的部分，最大限度的减少漏削的煤体，使之快速旋转进钻，达到所要的长度。退钻时候，往往出现卡钻现象，但经过改进的钻头加一对导向杆，可防止其卡钻现 象发生，煤孔壁一般不是光滑的，所以突出的煤体沿流线型的导向杆可以沿原路返回。本发明的目的是改变打钻过程中出现的卡钻，夹钻现象，提高打钻速率。本发明的钻头结构简单、新颖、独特，使用时操作简捷、方便，是煤矿打钻领域的一大改进，推广应用具有重大的社会意义和经济效益。