CN107575163A - 一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进方法，包括锚杆钻头、风动马达、密封空芯锚钻杆、推送装置，锚杆钻头与风动马达动力输出轴连接，密封空芯锚钻杆前端与风动马达进气端连接，密封空芯锚钻杆尾端与推送装置连接。其使用方法：打开风管开关，风流经推送装置进入密封空芯锚钻杆并到达风动马达处，风动马达驱动锚杆钻头旋转破岩、破煤，风流从风动马达排出后到达孔底，将孔底的钻屑经密封空芯锚钻杆与锚孔之间的排渣通道返出。本发明设计新颖，施工锚孔过程中，依靠风动马达驱动锚杆钻头旋转钻进，密封空芯锚钻杆不需要旋转，只需推送装置推动密封空芯锚钻杆施工锚孔，应用本发明施工锚孔，避免了常规施工锚孔时锚钻杆旋转对孔壁的破坏，同时，设备结构及施工工艺简单，钻进阻力小，有利于在复杂地质条件下的煤岩体快速施工锚孔。
Description
技术领域
本发明涉及矿山井巷工程支护领域，具体为一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进方法。
背景技术
施工锚孔是锚杆支护、锚索支护工程的前提，同时，锚孔施工的质量也是井巷支护锚固效果的重要保障。目前，风动锚杆钻机以质量轻、转矩特性好、操作简单等优点被广泛应用于煤岩、半煤岩巷道，但常规风动锚杆钻机应用于软弱破碎围岩施工时，受地应力、构造应力、钻杆扰动等因素影响，钻孔变形、破坏严重，锚孔排渣通道容易堵塞，致使锚孔的施工深度、施工质量受到影响，最终导致锚杆施工锚固系统失效概率增高，巷道顶板及两帮失稳破坏风险加大。因此，针对常规风动锚杆钻机应用于软弱、破碎复杂地质条件煤岩、半煤岩巷道时存在着扰动大、排渣难等技术问题，急需一种新的风动锚杆钻机克服常规风动锚杆钻机存在的缺陷。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进方法，该工艺系统将钻进动力输出位置由外部的钻机转换为内部的孔底马达，降低了由于钻杆旋转对孔壁产生的破坏，减小了钻杆旋转与孔壁渣体产生的摩擦力，同时，由于钻杆只需要推力前进，与常规的钻杆钻进相比，消除了钻杆作为传动轴而所需承受的扭矩，有利于钻孔施工的安全高效钻进。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进装置，包括锚杆钻头、风动马达、密封空芯锚钻杆、推送装置，其特征在于：所述锚杆钻头与风动马达动力输出轴连接，密封空芯锚钻杆与风动马达进气端连接，密封空芯锚钻杆与推送装置连接。
所述风动马达由输出轴、螺旋导渣杆、密封圈组成，螺旋导渣钻头安装在螺旋导渣杆前端，密封挡圈安装在螺旋导渣杆后端。
所述密封空芯锚钻杆由密封凹接头、杆体、密封凸接头组成，密封凹接头和密封凸接头固定在杆体的两端形成中空的密封空芯锚钻杆。
一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进方法，包括以下步骤：
（1）、根据施工地点煤岩坚固性系数f确定钻进过程中的具体技术参数；
（2）、安装锚杆钻头、风动马达、密封空芯锚钻杆，将密封空芯锚钻杆与推送装置连接，推送装置与风管接通；
（3）、打开风管开关，调整调压阀，保持密封空芯锚钻杆不旋转，测试风动马达驱动锚杆钻头旋转的稳定性；
（4）、手持推送装置，在煤岩壁指定位置施工锚孔，锚杆钻头在风动马达的驱动下旋转钻探；
（5）、第一根密封空芯锚钻杆没入煤岩体后，安装另一根密封空芯锚钻杆，连接推送装置继续施工锚孔；
（6）、待钻进到预定设计深度后停钻，退出锚钻杆；
（7）、调整锚杆钻机位置，对另一个钻孔进行钻进作业；
（8）、重复步骤（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）。
附图说明
图1是本发明工作状态的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进方法，锚杆钻头4、风动马达3、密封空芯锚钻杆2、推送装置1，所述所述锚杆钻头与风动马达动力输出轴连接，密封空芯锚钻杆与风动马达进气端连接，密封空芯锚钻杆与推送装置连接。风动马达由输出轴、螺旋导渣杆、密封圈组成，螺旋导渣钻头安装在螺旋导渣杆前端，密封挡圈安装在螺旋导渣杆后端。密封空芯锚钻杆由密封凹接头、杆体、密封凸接头组成，密封凹接头和密封凸接头固定在杆体的两端形成中空的密封空芯锚钻杆。
一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进方法，使用方法包括以下步骤：
安装锚杆钻头、风动马达、密封空芯锚钻杆，将密封空芯锚钻杆与推送装置连接，推送装置与风管接通；打开风管开关，调整调压阀，保持密封空芯锚钻杆不旋转，测试风动马达驱动锚杆钻头旋转的稳定性；手持推送装置，在煤岩壁指定位置施工锚孔，锚杆钻头在风动马达的驱动下旋转钻探；第一根密封空芯锚钻杆没入煤岩体后，安装另一根密封空芯锚钻杆，连接推送装置继续施工锚孔；待钻进到预定设计深度后停钻，退出锚钻杆。
Claims (7)
1.一种孔底马达式风动锚杆钻机，包括锚杆钻头、风动马达、密封空芯锚钻杆、推送装置，其特征在于：所述锚杆钻头与风动马达动力输出轴连接，密封空芯锚钻杆与风动马达进气端连接，密封空芯锚钻杆与推送装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种风动施工锚孔装置，其特征在于：所述的装置动力为风动，经过内置的风动马达转换为锚杆钻头所需的动力，带动钻头旋转切割。
3.根据权利要求1所述的一种风动施工锚孔装置，其特征在于：所述风动马达由输出轴、螺旋导渣杆、密封圈组成，螺旋导渣钻头安装在螺旋导渣杆前端，密封挡圈安装在螺旋导渣杆后端。
4.根据权利要求1所述的一种风动施工锚孔装置，其特征在于：所述密封空芯锚钻杆由密封凹接头、杆体、密封凸接头组成，密封凹接头和密封凸接头固定在杆体的两端形成中空的密封空芯锚钻杆。
5.根据权利要求1所述的一种风动施工锚孔装置，其特征在于：提供动能的风流在流过风动马达后，在杆体外部流出钻孔并带出渣体。
6.一种孔底马达式风动锚杆钻机及钻进方法，采用如权利要求1所述的一种孔底马达式风动锚杆钻机，其特征在于：包括以下施工步骤：
（1）、根据施工地点煤岩坚固性系数f确定钻进过程中的具体技术参数；
（2）、安装锚杆钻头、风动马达、密封空芯锚钻杆，将密封空芯锚钻杆与推送装置连接，推送装置与风管接通；
（3）、打开风管开关，调整调压阀，保持密封空芯锚钻杆不旋转，测试风动马达驱动锚杆钻头旋转的稳定性；
（4）、手持推送装置，在煤岩壁指定位置施工锚孔，锚杆钻头在风动马达的驱动下旋转钻探；
（5）、第一根密封空芯锚钻杆没入煤岩体后，安装另一根密封空芯锚钻杆，连接推送装置继续施工锚孔；
（6）、待钻进到预定设计深度后停钻，退出锚钻杆；
（7）、调整锚杆钻机位置，对另一个钻孔进行钻进作业；
（8）、重复步骤（2）、（3）、（4）、（5）、（6）、（7）。
7.根据权利要求6步骤（1）所述具体参数，其特征在于：根据岩石力学性能调整钻速，在坚固性系数f<2的煤和软岩中施工锚孔时，钻速调整到0.1～0.5m/min，在坚固性系数f>2中等坚固岩石和硬岩中施工锚孔时，钻速调整到0.05～0.2m/min。
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| CN2084977U (zh) * | 1991-02-01 | 1991-09-18 | 河北煤田地质勘探公司 | 气动潜孔锤反循钻进双壁钻杆 |
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