[发明专利]一种用于由下向上钻挖的钻头支撑装置

说明书

本发明公开了一种用于由下向上钻挖的钻头支撑装置，当安装下级支撑筒时，升降底座将下级支撑筒抬升，使下级支撑筒的自锁连接公头与上级的自锁连接母头连接自锁后，上级支撑筒的支撑连接母头与支撑连接公头脱离；然后升降底座继续抬升下级支撑筒，使下级支撑筒的支撑连接母头到达支撑连接公头的匹配高度，支撑连接公头与下级支撑筒的支撑连接母头连接，用于支撑钻头；下方支撑筒在升起过程中可通过向上方支撑筒的支护模块施加作用力，使支护杆自动展开。本发明可随着钻头向上钻挖，逐级安装支撑筒，实现支撑筒之间的自锁连接，及支护杆自动展开，保持了钻孔机构工作受力稳定，全程无需人工手动操作，且结构简单可靠，安装拆卸方便。

技术领域

本发明涉及钻井设备领域，具体来说是一种用于由下向上钻挖的钻头支撑装置。

背景技术

目前，煤炭等矿井开采逐渐向深层和复杂地层发展，对深层和复杂地层资源安全高效开采技术和装备提出了更高的要求和新的挑战。传统的由上而下的钻孔方式会导致钻孔的土壤岩石不易运走，会降低钻挖效率。为了提高矿井孔洞的开挖效率，出现了与传统由上而下采挖方式相反的挖掘方式。在矿井中由下向上钻挖，钻挖掉的岩土由于重力很容易分离，可以大大提高开挖效率。但由下向上钻挖深度过深，钻头直径大于支撑筒直径，容易导致机构受力失稳，会大大减少使用寿命，而且矿井下人工手动操作非常不方便。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种用于由下向上钻挖的钻头支撑装置，可随着钻头向上钻挖，逐级安装支撑筒，实现支撑筒之间的自锁连接，及支护杆自动展开，保持了钻孔机构工作受力稳定，全程无需人工手动操作，且结构简单可靠，安装拆卸方便。

技术方案：本发明提出一种用于由下向上钻挖的钻头支撑装置，包括起重平台模块和多个支撑筒；所述多个支撑筒包括1级支撑筒、2级支撑筒、…、N-1级支撑筒和N级支撑筒，其中N≥2；所述1级支撑筒、2级支撑筒、…、N-1级支撑筒和N级支撑筒由上到下依次排列安装，支撑在钻头下方；

所述起重平台模块包括升降底座和设置在升降底座上方的若干个支撑连接公头；

每个所述支撑筒的筒体顶部设置有若干个自锁连接公头；每个所述支撑筒的筒体底部设置有与自锁连接公头对应的若干个自锁连接母头；所述支撑筒的筒体侧壁设置有与支撑连接公头对应的支撑连接母头；

所述钻头的底部设置有与自锁连接公头对应的若干个自锁连接母头；

当安装1级支撑筒时，首先将1级支撑筒置于所述升降底座上，所述升降底座抬升使1级支撑筒的自锁连接公头与钻头的自锁连接母头连接自锁；然后所述升降底座继续抬升1级支撑筒，使1级支撑筒的支撑连接母头到达支撑连接公头的匹配高度，支撑连接公头与1级支撑筒的支撑连接母头连接，用于支撑钻头；然后升降底座下降；

当i-1级支撑筒安装完成后，i-1级支撑筒的支撑连接母头与支撑连接公头连接，其中N≥i≥2；

当安装i级支撑筒时，所述升降底座将i级支撑筒抬升，使i级支撑筒的自锁连接公头与i-1级的自锁连接母头连接自锁后，i-1级支撑筒的支撑连接母头与支撑连接公头脱离；然后所述升降底座继续抬升i级支撑筒，使i级支撑筒的支撑连接母头到达支撑连接公头的匹配高度，支撑连接公头与i级支撑筒的支撑连接母头连接，用于支撑钻头；然后升降底座下降；

任意一个或多个所述支撑筒上还设置有支护模块；所述支护模块包括支护杆；

当i-1级支撑筒上设置有支护模块，则

安装i级支撑筒前，支护杆处于收缩状态；安装i级支撑筒后，支护杆转换为展开状态。

进一步，所述支护模块还包括传动机构；所述支护杆连接传动机构的输出端；

当i-1级支撑筒上设置有支护模块，则i级支撑筒的筒体顶部还设置有推杆；