CN109611072A - 一种卸压防突钻机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卸压防突钻机，其包括钻杆、带动钻杆旋转的电机以及设于钻杆端头的钻头，钻杆内部设有进风通道以及卸压通道，卸压通道内设置有卸压阀，钻杆上开设有与卸压阀相配合的卸压孔，卸压通道通过外接的排气管道连接至瓦斯抽采管道，排气管道上设有用于监测瓦斯流量的瓦斯流量计。通过设置卸压通道，在卸压通道内设置泄压阀，当钻孔内压力超过压力阈值时主动及时降低打钻过程中孔底的瓦斯浓度，杜绝瓦斯超限，防治喷孔、卡钻等事故，同时能逐渐降低钻孔内的瓦斯浓度，防治大量瓦斯突然运动，在卸压通道外接的排气管道上设置瓦斯流量计监测当前瓦斯流量，根据当前瓦斯压力及时更换钻杆，有效地保证煤层钻孔的安全施工。

Description

一种卸压防突钻机

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种卸压防突钻机。

背景技术

在煤层尤其是高应力下的高瓦斯松软突出煤层中的钻孔施工过程中，极易发生从钻孔中喷出煤和瓦斯的现象，给煤矿的安全、高效生产造成极大的威胁，国内外现有的高瓦斯煤层钻机虽然着重考虑了喷孔问题，能在打钻过程中一定程度上防止瓦斯动力灾害的发生，但均采用一次抽放钻孔内的瓦斯，为短时彻底卸压，不可避免的造成大量瓦斯的突然运动，仍存在喷孔隐患，极易对设备和人员造成危害；再者，现有钻机抽放瓦斯均未做到抽、钻同时进行，不能及时有效地杜绝孔底处的瓦斯超限，防治喷孔、卡钻等事故。

发明内容

本发明提供了一种卸压防突钻机，可杜绝孔底瓦斯超限，及时卸压，防治喷孔、卡钻等事故，有效地保证煤层钻孔的安全施工。

本发明提供了一种卸压防突钻机，其包括：钻杆、带动所述钻杆旋转的电机以及设于所述钻杆端头的钻头，所述钻杆内部设有进风通道以及卸压通道，所述卸压通道内设置有卸压阀，所述钻杆上开设有与所述卸压阀相配合的卸压孔，所述卸压通道通过外接的排气管道连接至瓦斯抽采管道，所述排气管道上设有用于监测瓦斯流量的瓦斯流量计。

进一步地，所述进风通道为沿着所述钻杆的轴线开设与所述钻杆同轴的圆形孔体，所述卸压通道包括多条开设于所述进风通道四周相互独立的子卸压通道，每个所述子卸压通道内均设有所述泄压阀以及所述卸压孔。

进一步地，多个所述子卸压通道对称排列于所述进风通道四周。

进一步地，所述钻杆由多个分钻杆串接而成。

进一步地，多个所述分钻杆之间通过螺纹连接。

进一步地，所述卸压孔开设于邻近所述钻头的所述分钻杆上，所述卸压孔为自所述钻杆外壁垂直开设至所述卸压通道内的孔体。

进一步地，所述瓦斯流量计上设有用于读取数据的监测装置以及在读取的数值超过预设数值阈值时发出警报的提醒装置。

本发明实施例通过设置卸压通道，在卸压通道内设置泄压阀，当钻孔内压力超过压力阈值时主动及时降低打钻过程中孔底的瓦斯浓度，杜绝瓦斯超限，防治喷孔、卡钻等事故，同时能逐渐降低钻孔内的瓦斯浓度，防治大量瓦斯突然运动，在卸压通道外接的排气管道上设置瓦斯流量计监测当前瓦斯流量，根据当前瓦斯压力及时更换钻杆，有效地保证煤层钻孔的安全施工。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种卸压防突钻机的内部结构剖视图；

图2为本发明实施例提供的一种卸压防突钻机的钻杆的内部结构剖视图；

图3为本发明实施例提供的一种卸压防突钻机的钻杆的I-I剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

参见图1，是本发明实施例一提供的一种卸压防突钻机的内部结构剖视图，其包括钻杆1、带动钻杆1旋转的电机6以及设于钻杆1端头的钻头7，钻杆1内部设有进风通道2以及卸压通道3，卸压通道3内设置有卸压阀4，钻杆1上开设有与卸压阀相配合的卸压孔5，卸压通道3通过外接的排气管道8连接至瓦斯抽采管道，排气管道8上设有用于监测瓦斯流量的瓦斯流量计9。

具体地，如图1所示，打钻过程中，压缩空气通过进风通道2进入钻孔10的孔底，电机带动钻杆1旋转，钻头7破碎的煤粉随钻头7旋转形成煤流，在风压作用下顺着钻孔10的孔壁流向孔外，钻孔10内的瓦斯通过卸压孔5流进卸压通道3，当瓦斯压力超出卸压阀4的阈值时，卸压阀4开启，瓦斯通过卸压通道3排出孔外。同时在卸压通道3外接的排气管道8上设置瓦斯流量计9监测当前瓦斯流量，瓦斯流量的大小对应的是钻孔内瓦斯压力的大小，根据当前瓦斯压力及时更换钻杆，当钻孔内瓦斯压力较大时，可通过钻进卸压阀阈值较大的钻杆1来调节卸压通道3内的瓦斯流动，逐渐卸压，防止大量瓦斯突然运动对设备及人员造成伤害，彻底消除喷孔隐患。在具体实现中，卸压阀4的阈值可例如有0.1MPa、0.3MPa、0.5MPa、0.7MPa等多种选择，根据具体需要选择相匹配阈值的卸压阀4，可有效避免喷孔的发生。

具体地，通过设置卸压通道，在卸压通道内设置泄压阀，当钻孔内压力超过压力阈值时主动及时降低打钻过程中孔底的瓦斯浓度，杜绝瓦斯超限，防治喷孔、卡钻等事故，同时能逐渐降低钻孔内的瓦斯浓度，防治大量瓦斯突然运动，在卸压通道外接的排气管道上设置瓦斯流量计监测当前瓦斯流量，根据当前瓦斯压力及时更换钻杆，有效地保证煤层钻孔的安全施工。

参见图2和图3，在一实施例中，进风通道2为沿着钻杆1的轴线开设与钻杆1同轴的圆形孔体，卸压通道3包括多条开设于进风通道2四周相互独立的子卸压通道31，每个子卸压通道31内均设有泄压阀4以及卸压孔5。

在一实施例中，多个子卸压通道31对称排列于进风通道2四周。

具体地，如图3中所示，可例如有两条子卸压通道31，分别对称位于进风通道2的两侧，将子卸压通道31对称设置于进风通道2的四周，可使钻孔内的压力卸放更加均匀，提高钻杆钻孔的稳定性。在具体实现中，也可例如采用四条子卸压通道31或更多条，具体数量根据实际需要设定。

参见图2，在一实施例中，钻杆1由多个分钻杆11串接而成。

在一实施例中，多个分钻杆11之间通过螺纹连接。

具体地，钻杆1由多个分钻杆11串接而成，可根据具体钻孔的长度需要进行拼接，提高现场应对的灵活度，分钻杆11之间可例如通过螺纹连接。

在一实施例中，卸压孔5开设于邻近钻头7的分钻杆11上，卸压孔5为自钻杆1外壁垂直开设至卸压通道3内的孔体。

具体地，卸压孔5开设于邻近钻头7的分钻杆11上，可有效的将钻孔内的瓦斯排出钻孔外，避免瓦斯在钻孔内二次聚集，影响钻孔效果。

在一实施例中，瓦斯流量计9上设有用于读取数据的监测装置(图中未示出)以及在读取的数值超过预设数值阈值时发出警报的提醒装置(图中未示出)。

具体地，通过设置监测装置和提醒装置，可及时有效的告知使用者是否需要更换钻杆来实施打孔作业，提高打孔作业的安全性。在具体实现中，可例如设置发声或者发光模块来实现提醒告知的功能，也可设置自动控制装置，在监测装置监测到读数超过预设数值阈值时自动拔出钻杆，以在最大程度上满足施工安全。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的内容，仅仅是示意性的，可以通过其它的方式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种卸压防突钻机，其特征在于，包括：钻杆、带动所述钻杆旋转的电机以及设于所述钻杆端头的钻头，所述钻杆内部设有进风通道以及卸压通道，所述卸压通道内设置有卸压阀，所述钻杆上开设有与所述卸压阀相配合的卸压孔，所述卸压通道通过外接的排气管道连接至瓦斯抽采管道，所述排气管道上设有用于监测瓦斯流量的瓦斯流量计。

2.根据权利要求1所述的卸压防突钻机，其特征在于，所述进风通道为沿着所述钻杆的轴线开设与所述钻杆同轴的圆形孔体，所述卸压通道包括多条开设于所述进风通道四周相互独立的子卸压通道，每个所述子卸压通道内均设有所述泄压阀以及所述卸压孔。

3.根据权利要求2所述的卸压防突钻机，其特征在于，多个所述子卸压通道对称排列于所述进风通道四周。

4.根据权利要求1所述的卸压防突钻机，其特征在于，所述钻杆由多个分钻杆串接而成。

5.根据权利要求4所述的卸压防突钻机，其特征在于，多个所述分钻杆之间通过螺纹连接。

6.根据权利要求5所述的卸压防突钻机，其特征在于，所述卸压孔开设于邻近所述钻头的所述分钻杆上，所述卸压孔为自所述钻杆外壁垂直开设至所述卸压通道内的孔体。

7.根据权利要求1所述的卸压防突钻机，其特征在于，所述瓦斯流量计上设有用于读取数据的监测装置以及在读取的数值超过预设数值阈值时发出警报的提醒装置。