CN112879012A - 护孔装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种护孔装置。护孔装置包括：支撑杆，所述支撑杆包括用于穿设进钻孔内的定位段和位于钻孔外的排土段；气囊，所述气囊设置在所述定位段的外侧面，用于在充气后抵接在钻孔的内壁上以定位所述支撑杆并封堵钻孔；排土部，所述排土部包括排土臂，所述排土臂绕着所述排土段的外侧面旋转设置，用于清理钻孔开口处的岩粉；收集件，所述收集件用于设置在钻孔内，所述收集件包括用于收集岩粉的收集器，所述收集器位于所述气囊的下方。本申请提供的护孔装置，避免了岩粉在护孔时进入钻孔内，提高了钻孔质量，减小了人工护孔的工作量，提高了钻孔效率。

Description

护孔装置

技术领域

本申请涉及技术领域，尤其涉及一种护孔装置。

背景技术

越来越多的露天煤矿穿孔设备开始采用大孔径的牙轮全液压钻机，装药也已实现混装车现场作业。

露天矿为提高采装效率，需要进行松动爆破，爆破前需要钻孔，但随着钻孔孔径变大，台阶高度增高，钻机穿孔排渣量迅速增加，且由于穿孔时捕尘系统对岩粉的集聚，使得岩粉绝大部分集中于孔口周围，形成一个蚁穴口状的岩粉堆，出于防止岩粉倒流造成孔深不够的目的，需要对钻孔进行护孔作业。露天采矿《全面质量标准化》中护孔质量要求是：“岩粉距孔口边缘0.3m范围内清理岩粉见硬底，岩粉形成环状挡水墙”。按照这个要求以15m的台阶高度穿孔18m，使用310mm孔径的1190E钻机为例计算，其单孔排出的岩粉量在1.5m³左右，单孔护孔量约为0.7m³，传统护孔采用铁锹、耙子等工具人工护孔，护孔作业时，岩粉存在掉落进钻孔内的风险，影响钻孔质量；此外，人工护孔劳动强度较大，影响作业人员钻孔作业的积极性，降低了钻孔效率。

因此，有必要解决上述技术问题。

发明内容

本申请提供一种护孔装置，旨在避免岩粉在护孔时进入钻孔内，提高钻孔质量，减小人工护孔的工作量，提高钻孔效率。

基于上述目的，本申请提供了一种护孔装置，包括：支撑杆，所述支撑杆包括用于穿设进钻孔内的定位段和位于钻孔外的排土段；气囊，所述气囊设置在所述定位段的外侧面，用于在充气后抵接在钻孔的内壁上以定位所述支撑杆并封堵钻孔；排土部，所述排土部包括排土臂，所述排土臂绕着所述排土段的外侧面旋转设置，用于清理钻孔开口处的岩粉；收集件，所述收集件用于设置在钻孔内，所述收集件包括用于收集岩粉的收集器，所述收集器位于所述气囊的下方。

可选的，所述排土部还包括套管，所述排土臂安装在所述套管的外侧，所述套管旋转套设在所述排土段。

可选的，所述排土臂包括弧形板，所述弧形板安装在所述套管的外侧并朝远离所述套管的方向延伸。

可选的，所述收集件还包括控制杆，所述收集器包括相对设置的缩口端和扩口端，所述缩口端密封安装在所述控制杆上，所述扩口端朝靠近所述气囊的方向延伸并开口设置，所述控制杆连接在所述支撑杆上。

可选的，所述支撑杆沿轴向开设有调节孔并在所述排土段的端部设置有限位器，所述控制杆从所述定位段穿设进所述调节孔并出所述排土段穿出所述调节孔后通过所述限位器限位在所述支撑杆上。

可选的，所述限位器上开设有螺纹孔，所述控制杆上设置有外螺纹，所述限位器螺纹安装在所述控制杆上且所述限位器的外径大于所述调节孔。

可选的，所述收集件还包括对所述控制杆进行导向的导向管，所述导向管穿设进所述调节孔并与所述支撑杆相连接，所述控制杆通过所述导向管穿设过所述调节孔。

可选的，所述收集器由柔性材料制成，所述缩口端铰接在所述控制杆上，所述收集件还包括安装在所述收集器内侧面的支撑筋，所述支撑筋从所述缩口端延伸至所述扩口端，所述支撑筋的数量为至少两个，至少两个所述支撑筋绕着所述收集器的周向均匀排列，所述支撑筋铰接在所述支撑杆或者延伸出所述调节孔的导向管上。

可选的，所述收集件还包括连接杆，所述连接杆铰接在所述支撑筋和所述导向管之间。

可选的，所述气囊的外侧面还设置有橡胶层。

本申请提供的护孔装置，在对钻孔进行护孔时，通过充气后的气囊挤压钻孔的内壁以将支撑杆定位在钻孔内并阻挡岩粉从气囊与钻孔的交界处向下掉落，排土臂绕着排土段进行旋转，以在排土臂的长度范围内将钻孔开口处的岩粉清除，减小人工护孔的工作量，提高钻孔效率；收集器位于气囊的下方，以收集从气囊和钻孔的内壁上掉落的岩粉，通过气囊的阻挡和收集件的收集作用，可有效地防止岩粉掉落进钻孔的内部，提高钻孔质量。

附图说明

下面将通过附图详细描述本申请中优选实施例，以助于理解本申请的目的和优点，其中:

图1为本申请可选实施例提供的护孔装置设置在钻孔内的结构示意图。

图2为本申请可选实施例提供的护孔装置设置在钻孔内的部分的结构示意图。

图3为本申请可选实施例提供的排土部的结构示意图。

图4为本申请可选实施例提供的收集件的结构示意图。

附图标记说明：

1-钻孔；

2-支撑杆，20-定位段，21-排土段，22-调节孔，23-气囊，24-充气孔，25-排气孔；

3-排土部，30-排土臂，31-套管，32-手柄；

4-收集件，40-控制杆，41-收集器，42-缩口端，43-扩口端，44-限位器，45-导向管，46-支撑筋，47-连接杆，48-插接件。

具体实施方式

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1至图3所示，本申请提供了一种护孔装置，包括：支撑杆2、气囊23、排土部3和收集件4。

请同时参照图1至图3，所述支撑杆2包括用于穿设进钻孔1内的定位段20和位于钻孔1外的排土段21；所述气囊23设置在所述定位段20的外侧面，用于在充气后抵接在钻孔1的内壁上以定位所述支撑杆2并封堵钻孔1；所述排土部3包括排土臂30，所述排土臂30旋转设置在所述排土段21的外侧，用于清理钻孔1开口处的岩粉；所述收集件4用于设置在钻孔1内，所述收集件4包括用于收集岩粉的收集器41，所述收集器41位于所述气囊23的下方。

本申请实施例中，气囊23在充气后为中空设置在圆柱套管结构，定位段20位于气囊23的中空部分，气囊23中沿周向可以排布有柔性的定型板，以对气囊23起到定型的效果。

可选的，气囊23上可设置有具有口盖的充气口，通过充气口向气囊23内充气并在充气完成后将口盖扣接在充气口上，以使气囊23保持充气后的状态，充气后的气囊23充分填充在钻孔1中，通过挤压钻孔1的内壁以定位支撑杆2，并防止钻孔1外的杂物、雨水等进入钻孔1内。

可选的，气囊23还可以通过支撑杆2进行充气，气囊23密封设置在支撑杆2的外侧面并与支撑杆2相连通。支撑杆2的两端闭合设置，以使调节孔22为封闭设置的孔，支撑杆2在端部设置有充气孔24和排气孔25，通过向充气孔24充气以控制气囊23膨胀；通过开启排气孔25，以达到泄压排气的效果。其中，充气孔24内设置有单向阀，以起到防回流的效果。

本申请实施例中的排土臂30可以旋转连接在支撑杆2上，通过排土臂30绕着支撑杆2的外侧面进行旋转，以达到在以支撑杆2的中心轴线上的任意一点为圆心，以排土臂30和支撑杆2的半径之和为半径的圆面范围内清除岩粉。

本申请提供的护孔装置，在对钻孔1进行护孔时，通过充气后的气囊23挤压钻孔1的内壁以将支撑杆2定位在钻孔1内并阻挡岩粉从气囊23与钻孔1的交界处向下掉落，排土臂30绕着排土段21进行旋转，以在排土臂30的长度范围内将钻孔1开口处的岩粉清除，减小人工护孔的工作量，提高钻孔1效率；收集器41位于气囊23的下方，以收集从气囊23和钻孔1的内壁上掉落的岩粉，通过气囊23的阻挡和收集件4的收集作用，可有效地防止岩粉掉落进钻孔1的内部，提高钻孔1质量。

可选的，所述排土部3还包括套管31，所述排土臂30可以采用焊接固定的方式安装在所述套管31的外侧，所述套管31旋转套设在所述排土段21。如图3所示，套管31的内壁面为圆柱面，套管31套设在排土段21上并可绕着排土段21旋转设置，套管31旋转时带动排土臂30随之共同旋转，以达到排土的效果。如图3所示，套管31上还设置有旋转手柄32，作业人员可通过旋转手柄32带动套管31旋转，旋转手柄32可以包括弯折连接的安装杆和操作杆，安装杆可以焊接或者卡接安装在套管31上，操作杆朝远离套管31的方向延伸，操作简便。

可选的，所述排土臂30包括弧形板，所述弧形板可以焊接安装在所述套管31的外侧并朝远离所述套管31的方向延伸。如图3所示，弧形板可对岩粉起到限位的作用，减少岩粉从弧形板的上、下边沿的漏出量，并在旋转时引导岩粉在离心力的作用下从弧形板上远离套管31的一端排出，以达到有效清除岩粉的效果。

可选的，所述收集件4还包括控制杆40，所述收集器41包括相对设置的缩口端42和扩口端43，所述缩口端42密封安装在所述控制杆40上，所述扩口端43朝靠近所述气囊23的方向延伸并开口设置，所述控制杆40连接在所述支撑杆2上。扩口端43开口设置以使收集器41可以如图1、图2和图4所示的漏斗状，扩口端43的边沿可以抵接在钻孔1的内壁上，以在钻孔1的横截面范围内收集岩粉和浮土，提高护孔效果；扩口端43收集的岩粉和浮土在重力作用下在收集器41的内侧下滑至缩口端42，以使扩口端43留出继续收集岩粉和浮土所需的空间。本申请实施例中的缩口端42可以设置有橡胶片，橡胶片粘接覆盖在缩口端42与控制杆40的连接处的下方以达到密封的效果。

可选的，所述支撑杆2沿轴向开设有调节孔22并在所述排土段21的端部设置有限位器44，所述控制杆40从所述定位段20穿设进所述调节孔22并出所述排土段21穿出所述调节孔22后通过所述限位器44限位在所述支撑杆2上。本申请实施例中的限位器44可以是卡接接口，控制杆40上设置有卡接件，卡接件卡接在卡接接口上，以实现对控制杆40的定位，进而使收集器41定位在支撑杆2上，稳定收集岩粉和浮土。

可选的，所述限位器44上开设有螺纹孔，所述控制杆40上设置有外螺纹，所述限位器44螺纹安装在所述控制杆40上且所述限位器44的外径大于所述调节孔22。本申请实施例中，控制杆40从调节孔22延伸出排土段21后，将限位器44螺旋套设在控制杆40上，限位器44抵接在支撑杆2的上部，通过支撑杆2对限位器44的支撑作用以达到定位控制杆40的效果。本申请实施例中，通过控制限位器44螺旋连接在控制杆40上的位置，可以控制收集器41与气囊23之间的竖直距离，实现对收集器41位置的调节。

可选的，如图4所示，所述收集件4还可以包括对所述控制杆40进行导向的导向管45，所述导向管45穿设进所述调节孔22并与所述支撑杆2相连接，所述控制杆40通过所述导向管45穿设过所述调节孔22。如图1、图2和图4所示，导向管45的内径可以稍大于控制杆40的外径，通过将导向管45竖直设置在调节孔22内可有效防止控制杆40发生倾斜，以使收集器41稳定设置在钻孔1内。

可选的，当气囊23通过支撑杆2充气或者泄气时，导向管45密封穿设过调节孔22。

可选的，支撑杆2的两端闭合设置，以使调节孔22为封闭设置的孔，支撑杆2在端部设置有供调节孔22与外界可调节地相连通的充气孔24和排气孔25，支撑杆2与气囊23之间相连通，通过向充气孔24充气以控制气囊23膨胀；通过开启排气孔25，以达到泄压排气的效果。其中，充气孔24内设置有单向阀，以起到防回流的效果。

可选的，所述收集器41由柔性材料制成，所述缩口端42铰接在所述控制杆40上，所述收集件4还包括安装在所述收集器41内侧面的支撑筋46，所述支撑筋46从所述缩口端42延伸至所述扩口端43，所述支撑筋46的数量为至少两个，至少两个所述支撑筋46绕着所述收集器41的周向均匀排列，所述支撑筋46铰接在所述支撑杆2或者延伸出所述调节孔22的导向管45上。本申请实施例中，通过在竖直方向上上拉控制杆40可使收集器41的扩口端43撑开，通过在竖直方向下推控制杆40可使收集器41的扩口端43收合，进而实现收集器41如伞一般撑开或者收合的效果。当收集器41需要收集浮土时，向上拉动控制杆40直至扩口端43的边沿抵接在钻孔1的内壁上，此时通过限位器44将控制杆40定位在支撑杆2上以使收集器41处于状态的状态；当收集器41进入钻孔1或者从钻孔1内移出时，向下推动控制杆40，使收集器41收合，以避免收集器41与钻孔1发生位置干涉。需要说明的是，控制杆40向上或者向下移动均是相对支撑杆2和气囊23而言的，以使收集器41实现撑开和收合的效果。

本申请实施例中，收集器41可以由橡胶或者防水布制成，收集器41的缩口端42闭合设置并套设在控制杆40的端部，支撑筋46在缩口端42的部分铰接在导向管45上，以实现缩口端42相对于控制杆40的撑开或者收合。

可选的，如图4所示，所述收集件4还包括连接杆47，所述连接杆47铰接在所述支撑筋46和所述导向管45之间。本申请实施例中的连接杆47可使收集器41具有较大撑开角度。

可选的，所述气囊23的外侧面还设置有橡胶层。橡胶层可以套设、涂覆在气囊23的外侧，橡胶层具有弹性可在气囊23充气时随之进行拉伸形变，以其耐磨损的特点，在气囊23充气抵接在钻孔1的内壁上时，可以有效地防护气囊23，降低气囊23的磨损。

可选的，控制杆40上还可以设置有插接件48，插接件48上设置有用于插接标识牌的卡槽，标有钻孔1编号、孔深、孔径、成孔时间的标识牌可插入卡槽中，以便于作业人员识别钻孔1。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种护孔装置，其特征在于，包括：

支撑杆，所述支撑杆包括用于穿设进钻孔内的定位段和位于钻孔外的排土段；

气囊，所述气囊设置在所述定位段的外侧面，用于在充气后抵接在钻孔的内壁上以定位所述支撑杆并封堵钻孔；

排土部，所述排土部包括排土臂，所述排土臂绕着所述排土段的外侧面旋转设置，用于清理钻孔开口处的岩粉；

收集件，所述收集件用于设置在钻孔内，所述收集件包括用于收集岩粉的收集器，所述收集器位于所述气囊的下方。

2.根据权利要求1所述的护孔装置，其特征在于，所述排土部还包括套管，所述排土臂安装在所述套管的外侧，所述套管旋转套设在所述排土段。

3.根据权利要求2所述的护孔装置，其特征在于，所述排土臂包括弧形板，所述弧形板安装在所述套管的外侧并朝远离所述套管的方向延伸。

4.根据权利要求3所述的护孔装置，其特征在于，所述收集件还包括控制杆，所述收集器包括相对设置的缩口端和扩口端，所述缩口端密封安装在所述控制杆上，所述扩口端朝靠近所述气囊的方向延伸并开口设置，所述控制杆连接在所述支撑杆上。

5.根据权利要求4所述的护孔装置，其特征在于，所述支撑杆沿轴向开设有调节孔并在所述排土段的端部设置有限位器，所述控制杆从所述定位段穿设进所述调节孔并出所述排土段穿出所述调节孔后通过所述限位器限位在所述支撑杆上。

6.根据权利要求5所述的护孔装置，其特征在于，所述限位器上开设有螺纹孔，所述控制杆上设置有外螺纹，所述限位器螺纹安装在所述控制杆上且所述限位器的外径大于所述调节孔。

7.根据权利要求6所述的护孔装置，其特征在于，所述收集件还包括对所述控制杆进行导向的导向管，所述导向管穿设进所述调节孔并与所述支撑杆相连接，所述控制杆通过所述导向管穿设过所述调节孔。

8.根据权利要求7所述的护孔装置，其特征在于，所述收集器由柔性材料制成，所述缩口端铰接在所述控制杆上，所述收集件还包括安装在所述收集器内侧面的支撑筋，所述支撑筋从所述缩口端延伸至所述扩口端，所述支撑筋的数量为至少两个，至少两个所述支撑筋绕着所述收集器的周向均匀排列，所述支撑筋铰接在所述支撑杆或者延伸出所述调节孔的导向管上。

9.根据权利要求8所述的护孔装置，其特征在于，所述收集件还包括连接杆，所述连接杆铰接在所述支撑筋和所述导向管之间。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的护孔装置，其特征在于，所述气囊的外侧面还设置有橡胶层。

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