CN105041217A - 一种巷道围岩防塌孔钻具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿山支护领域，公开了一种巷道围岩防塌孔钻具，其包括第一钻头、第二钻头和钻杆，所述第一钻头朝向钻孔的前进方向安装在所述钻杆的前端，所述第二钻头朝向钻孔的后退方向套装在钻杆上，所述第二钻头与所述第一钻头之间间隔一段距离；所述第一钻头的外径大于所述第二钻头的外径。本发明结构简单，操作简便，能够保证钻孔的正常进行，又能防止后方塌孔对钻具造成的不利影响。

Description

一种巷道围岩防塌孔钻具

技术领域

本发明涉及矿山支护领域，特别是涉及一种巷道围岩防塌孔钻具。

背景技术

注浆加固施工是破碎巷道修复的主要手段，在我国岩土工程领域得到广泛使用，特别是针对煤矿巷道，注浆加固施工已成为煤矿复杂困难巷道修复的主要手段。注浆加固施工主要是首先在煤岩体中打设注浆钻孔，形成注浆钻孔后，安装注浆管进行注浆，恢复围岩的完整性。

煤矿中巷道围岩主要为沉积岩，沉积岩强度较低，且煤岩体受地应力、采动等多重影响，造成煤岩体重裂隙发育，煤岩体破碎。常规的钻孔设备如图1所示，主要在钻杆4前方安设普通钻头6对煤岩体5进行钻孔，随着钻机的推进，钻杆4带着普通钻头6向前钻进，煤岩体5的粉末随着钻杆4的钻孔被排出孔外或经水带出孔外，最终形成钻孔。

然而，注浆加固的巷道围岩采用常规的钻头进行钻孔，特别打设深孔时，因巷道围岩裂隙发育，打钻后往往造成孔壁塌孔，甚至打孔区域大范围塌孔，使得钻头和钻杆难以退出，当孔深较大时，钻杆数量较多，造成丢钻杆现象严重。而煤岩体中丢失的钻杆和钻头，对煤矿安全生产，特别是工作面生产造成安全隐患。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何保证钻孔的正常进行，又能防止后方塌孔对钻具造成的不利影响。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种巷道围岩防塌孔钻具，其包括第一钻头、第二钻头和钻杆，所述第一钻头朝向钻孔的前进方向安装在所述钻杆的前端，所述第二钻头朝向钻孔的后退方向套装在钻杆上，所述第二钻头与所述第一钻头之间间隔一段距离。

其中，所述第一钻头的外径大于所述第二钻头的外径。

其中，所述第一钻头的后端设有定位孔，所述第一钻头通过所述定位孔安装在所述钻杆上，所述第二钻头设有轴向通孔，所述第二钻头通过所述轴向通孔套装在所述钻杆上。

其中，所述第一钻头的径向还设有与所述定位孔相通的第一限位孔，所述第二钻头的径向还设有与所述轴向通孔相通的第二限位孔，所述钻杆上分别设有与所述第一限位孔和第二限位孔相配合的限位弹簧钮。

其中，所述定位孔设有内螺纹，所述钻杆的前端设有外螺纹，所述第一钻头与所述钻杆通过螺纹连接，所述轴向通孔设有内螺纹，所述钻杆上相应的位置设有一段外螺纹，所述第二钻头与钻杆通过螺纹连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种巷道围岩防塌孔钻具，采用在钻孔的前进方向安装第一钻头，在钻孔的后退方向安装第二钻头，从而既保证了前方钻孔的正常进行，又能防止当后方塌孔时对钻具造成的不利影响，并能及时破碎后方钻孔中破碎的煤岩体，提高了钻孔的利用率，提高了破碎煤岩体打钻的效率，防止打钻过程中因塌孔造成钻杆钻头丢失，对煤矿生产造成的安全隐患，避免了工人施工过程中打捞钻杆钻头等工作，保证了修巷工作的顺利进行，提高了钻具的通用性。

附图说明

图1为现有技术下的钻具在钻孔中的示意图；

图2为本发明一种巷道围岩防塌孔钻具的结构示意图。

图中：1：第一钻头；2：限位弹簧钮；3：第二钻头；4：钻杆；5：煤岩体；6：普通钻头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”等指示方位或位置关系的词为基于钻孔的方向规定的，钻孔的前进方向为“前”，钻孔的后退方向为“后”，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2所示，为本发明提供的一种巷道围岩防塌孔钻具，其包括第一钻头1、第二钻头3和钻杆4，所述第一钻头1朝向钻孔的前进方向安装在所述钻杆4的前端，以便于向前钻孔；所述第二钻头3朝向钻孔的后退方向套装在钻杆4上，以便于当后方塌孔时，利用第二钻头3向后钻动，带动第一钻头1和钻杆4后退，以将后方塌孔产生的煤岩体5消除，保证钻孔正常进行，防止钻杆4钻头丢失，对生产造成影响；为了保证钻孔工作的正常进行，两个钻头互不干涉，也为了顺利排渣，所述第二钻头3与所述第一钻头1之间间隔一段距离设置。

为了向前钻孔过程中能够顺利排渣，也为了当塌孔时第二钻头3能够方便退出，设置成所述第一钻头1的外径大于所述第二钻头3的外径。

具体地，所述第一钻头1的后端设有定位孔，所述第一钻头1通过所述定位孔安装在所述钻杆4上，所述第二钻头3设有轴向通孔，所述第二钻头3通过所述轴向通孔套装在所述钻杆4上；进一步地，所述第一钻头1的径向还设有与所述定位孔相通的第一限位孔，所述第二钻头3的径向还设有与所述轴向通孔相通的第二限位孔，所述钻杆4上分别设有与所述第一限位孔和第二限位孔相配合的限位弹簧钮2，通过所述限位弹簧钮2分别卡设在所述第一限位孔和第二限位孔中，实现所述第一钻头1和第二钻头3的限位、固定。

还可以是，所述定位孔设有内螺纹，所述钻杆4的前端设有外螺纹，所述第一钻头1与所述钻杆4通过螺纹连接，所述轴向通孔设有内螺纹，所述钻杆4上相应的位置设有一段外螺纹，所述第二钻头3与钻杆4通过螺纹连接，从而实现第一钻头1和第二钻头3的限位、固定；可以根据具体的设置需要选择所需的限位固定方式，。

本发明的安装过程及工作原理：将钻杆4插入第一钻头1的定位孔中，并经钻杆4上的限位弹簧钮2插入到第一限位孔中，实现第一钻头1的限位，将第二钻头3的轴向通孔沿钻杆4的另一端套装在钻杆4上，并利用钻杆4上的另一个限位弹簧钮2插入到第二限位孔中，实现第二钻头3的限位；打钻时，第一钻头1向前钻进进行正常的钻孔施工，破碎煤岩体5在钻孔钻进过程中，往往存在穿钻、夹钻及钻孔形成后，钻头后方围岩塌孔等现象，当钻孔钻进过程中，后方出现塌孔等现象时，可以后退钻杆4，使用第二钻头3钻动将后方塌孔产生的煤岩体5消除，保证钻孔正常进行，防止钻杆4钻头丢失，对生产造成影响。

由以上实施例可以看出，本发明结构简单，操作简便，实用性强，既能够保证前方钻孔的正常进行，又能防止当后方塌孔时对钻具造成的不利影响，并能及时破碎后方钻孔中破碎的煤岩体5，提高了钻孔的利用率，提高了破碎煤岩体5打钻的效率，防止打钻过程中因塌孔造成钻杆4钻头丢失，对煤矿生产造成的安全隐患，避免了工人施工过程中打捞钻杆4钻头等工作，保证了修巷工作的顺利进行，提高了钻具的通用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种巷道围岩防塌孔钻具，其特征在于，包括第一钻头、第二钻头和钻杆，所述第一钻头朝向钻孔的前进方向安装在所述钻杆的前端，所述第二钻头朝向钻孔的后退方向套装在钻杆上，所述第二钻头与所述第一钻头之间间隔一段距离。

2.如权利要求1所述的巷道围岩防塌孔钻具，其特征在于，所述第一钻头的外径大于所述第二钻头的外径。

3.如权利要求2所述的巷道围岩防塌孔钻具，其特征在于，所述第一钻头的后端设有定位孔，所述第一钻头通过所述定位孔安装在所述钻杆上，所述第二钻头设有轴向通孔，所述第二钻头通过所述轴向通孔套装在所述钻杆上。

4.如权利要求3所述的巷道围岩防塌孔钻具，其特征在于，所述第一钻头的径向还设有与所述定位孔相通的第一限位孔，所述第二钻头的径向还设有与所述轴向通孔相通的第二限位孔，所述钻杆上分别设有与所述第一限位孔和第二限位孔相配合的限位弹簧钮。

5.如权利要求3所述的巷道围岩防塌孔钻具，其特征在于，所述定位孔设有内螺纹，所述钻杆的前端设有外螺纹，所述第一钻头与所述钻杆通过螺纹连接，所述轴向通孔设有内螺纹，所述钻杆上相应的位置设有一段外螺纹，所述第二钻头与钻杆通过螺纹连接。