CN105649543A - 一体化钻割钻杆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一体化钻割钻杆，包括钻杆主体、封孔组件和喷流孔组件，钻杆主体包括轴向贯穿的通孔以及两端配对的连接公头和连接母头，所述通孔在钻杆的一端为锥形结构；封孔组件放置于通孔内，包括第一锥形封孔塞、第二锥形封孔塞和调压弹簧，第一锥形封孔塞较大的端面和调压弹簧一端面相连接，第二锥形封孔塞较小的端面和调压弹簧另一端面相连接；所述第一，第二封孔塞与通孔的锥形结构匹配；所述喷流孔组件设置于钻杆主体上，包括喷流通孔，喷流通孔与钻杆主体的通孔垂直并位于封孔塞的后方，还包括雾化孔组件；所述雾化组件设置与钻杆的主体上，包括雾化通孔，雾化通孔与钻杆主体的通孔垂直并位于喷流通孔的后方。

Description

一体化钻割钻杆

技术领域

本发明属于煤炭开采技术领域，涉及煤炭正式开采前预抽采瓦斯通道施工过程中的设备，特别涉及一种预抽采瓦斯通道的钻割钻杆装置，用于解决现有的钻杆施工过程中粉尘浓度过高的问题。

背景技术

煤矿瓦斯、粉尘事故是井下的重大灾害之一，若发生瓦斯、粉尘事故，不仅会严重破坏生产环境，而且会造成人员伤亡，给人民、企业、国家造成巨大的损失，因此，消除瓦斯超限和粉尘是预防瓦斯、粉尘事故的前提条件，也是矿井安全生产的重要保障之一。

然而，由于地质沉积作用，煤层中积压了大量的瓦斯等有毒有害气体，为了实现安全采掘，通常情况下，采掘前首先要布置专用瓦斯抽采坑道，采用坑道钻机施工抽采钻孔提前实施瓦斯抽采，待抽采达标后，方能开始采掘煤炭。瓦斯抽采坑道的施工通常包括钻孔和割裂煤层等多道工序。具体方法是使用坑道钻机先施钻一定深度的钻孔，然后将钻杆换成用于割裂煤层的专用钻杆后再伸进钻孔内需要割裂的煤层位置，接着采用高压水割裂煤层。为了达到良好的瓦斯预抽采效果，通常要求钻孔具有一定的深度，并且钻孔的不同深度位置需要割裂煤层，在切割裂煤层是有大量的煤粉尘产生，容易产生粉尘事故影响工程进度。

目前为保证矿井开采安全需要在先布置瓦斯抽采坑道，但是现有技术中，使同一套设备同时可以钻孔和割裂煤层，只需转换供给钻杆的工作液体的压力即可，但是通常为了工作液体能割裂煤层，工作液体通过喷流孔成柱状喷射，同时工作压力比较大，容易扬起粉尘，提高环境中粉尘的浓度。

发明内容

本发明的目的是为了解决瓦斯抽采坑道工序复杂、施工工序工期与坑道抽采瓦斯时降低环境中粉尘的浓度。

本发明的技术方案是：

一体化钻割钻杆，包括钻杆主体、封孔组件和喷流孔组件，钻杆主体包括轴向贯穿的通孔以及两端配对的连接公头和连接母头，所述通孔在钻杆的一端为锥形结构；封孔组件放置于通孔内，包括第一锥形封孔塞、第二锥形封孔塞和调压弹簧，第一锥形封孔塞较大的端面和调压弹簧一端面相连接，第二锥形封孔塞较小的端面和调压弹簧另一端面相连接；所述第一，第二封孔塞与通孔的锥形结构匹配；所述喷流孔组件设置于钻杆主体上，包括喷流通孔，喷流通孔与钻杆主体的通孔垂直并位于封孔塞的后方，其特征在于：还包括雾化孔组件；所述雾化组件设置与钻杆的主体上，包括雾化通孔，雾化通孔与钻杆主体的通孔垂直并位于喷流通孔的后方。

所述的一体化钻割钻杆，雾化通孔为米字形或十字形。

所述的一体化钻割钻杆，雾化组件为下沉螺栓，所述下沉螺栓与钻杆螺纹连接，雾化通孔设置于下沉螺栓上。

本发明的有益效果是：工作液通过雾化通孔，成雾状喷射到环境中降低，粉尘浓度，降低粉尘事故的发生。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明封孔组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1所示，一体化钻割钻杆，包括钻杆主体1、封孔组件2和喷流孔组件3，钻杆主体1包括轴向贯穿的通孔以及两端配对的连接公头11和连接母头12，所述通孔在钻杆的一端为锥形结构；封孔组件放置于通孔内，包括第一锥形封孔塞21、第二锥形封孔塞23和调压弹簧24，第一锥形封孔塞21较大的端面和调压弹簧22一端面相连接，第二锥形封孔塞23较小的端面和调压弹簧22另一端面相连接；所述第一，第二封孔塞与通孔的锥形结构匹配；所述喷流孔组件3设置于钻杆主体1上，包括喷流通孔，喷流通孔与钻杆主体的通孔垂直并位于第一锥形封孔塞21的后方，还包括雾化孔组件4；所述雾化组件设置4与钻杆的主体1上，包括雾化通孔41，雾化通孔41与钻杆主体1的通孔垂直并位于喷流通孔3的后方。

具体的，通孔用于输送钻割用工作液体，不同钻杆的连接公头11和连接母头12可相互连接在一起，形成更长的钻杆。其中，钻杆结构为管道状，两端有连接公头11和母头13，连接公头11和母头12可优选为螺纹连接；通孔在钻杆的一端的锥形结构类似于漏斗结构，用于与第一、第二封孔组件配合进行工作模式的切换；工作液体在工程应用中通常采用水，也可以采用其他工作液体，其目的主要是为钻杆钻孔过程降温及在高压下割裂煤层，同时通过雾化通孔，成雾状喷射到工作环境中。这里工作液体优选为水。

优选的，雾化孔组件4可更换的结构，具体为下沉螺栓，所述下沉螺栓与钻杆螺纹连接，雾化通孔设置于下沉螺栓上。

当工作液进入钻杆主体1通孔时，封孔组件2有效的控制工作液的轴向流量，让工作液通过雾化孔件，朝径向方向喷射，雾化通孔为米字形或十字形，达到最大的雾化效果，钻切煤层是由于工作液压力变大，工作液雾化效果更佳，可更好的降低切割煤层是工作环境的粉尘浓度。

如图1及图2所示，雾化孔组件4优选为可更换的下沉螺栓结构，具体包括钻杆1上沿钻杆1径向设置的下沉螺栓螺纹孔42和相应的下沉螺栓41，所述下沉螺栓41包括雾化通孔411，所述雾化通孔411轴线与下沉螺栓41轴线重合。上述下沉螺栓结构的雾化孔组件为本实施例的优选方案，因为雾化通孔通常需要承受很高的压力，故是容易损坏的部件之一，采用这种下沉螺栓的雾化通孔结构可以使容易损坏的喷流通孔与钻杆分离开来，当雾化通孔坏掉时可以通过更换雾化孔组件的下沉螺栓弥补，可降低使用成本，节约资源。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一体化钻割钻杆，包括钻杆主体、封孔组件和喷流孔组件，钻杆主体包括轴向贯穿的通孔以及两端配对的连接公头和连接母头，所述通孔在钻杆的一端为锥形结构；封孔组件放置于通孔内，包括第一锥形封孔塞、第二锥形封孔塞和调压弹簧，第一锥形封孔塞较大的端面和调压弹簧一端面相连接，第二锥形封孔塞较小的端面和调压弹簧另一端面相连接；所述第一，第二封孔塞与通孔的锥形结构匹配；所述喷流孔组件设置于钻杆主体上，包括喷流通孔，喷流通孔与钻杆主体的通孔垂直并位于封孔塞的后方，其特征在于：还包括雾化孔组件；所述雾化组件设置与钻杆的主体上，包括雾化通孔，雾化通孔与钻杆主体的通孔垂直并位于喷流通孔的后方。

2.根据权利要求1所述的一体化钻割钻杆，其特征在于：所述雾化通孔为米字形或十字形。

3.根据权利要求1所述的一体化钻割钻杆，其特征在于，所述雾化组件为下沉螺栓，所述下沉螺栓与钻杆螺纹连接，雾化通孔设置于下沉螺栓上。