CN116771277A - 一种瓦斯抽采定向钻孔系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种瓦斯抽采定向钻孔系统及设备,包括转向结构,所述转向结构包括两个推进部,所述两个推进部之间设有传动部,所述传动部的两边侧均设有转向组件,其中一个推进部的外侧设有掘进结构。本申请通过设置的转向结构,实现了钻孔过程中调整掘进结构的方向,从而改变钻孔的方向,实现形成具有较大弧度的抽采孔。
Description
技术领域
本发明涉及定向钻孔领域,具体而言,涉及一种瓦斯抽采定向钻孔系统及设备。
背景技术
煤矿瓦斯抽采就是向煤层和瓦斯集聚区域打钻,通常使用节能型矿山机械设备钻孔,将钻孔接在专用的管路上,用抽采设备将煤层和采空区中的瓦斯抽至地面,加以利用;或排放至总回风流中,在瓦斯抽采钻孔的过程中,其抽采孔不能形成较大的弧度,只能通过树状的抽采孔进行抽采,但该方式的抽采孔利用率较低,且容易造成抽采孔分布不均匀。
例如:中国发明专利/实用新型专利(申请号:CN201820089795.1)所公开的“一种煤矿瓦斯抽采钻孔装置”,其说明书公开:一种钻孔和抽采管路连接同时进行,防止瓦斯从钻孔内溢出的瓦斯抽采钻孔装置,结构简单,方便实用,能够防止钻孔内瓦斯溢出,提高煤矿瓦斯抽采安全性,其特征在于连接套套置于钻杆一端上,所述连接套为六棱形结构,所述钻杆为中空结构,所述钻杆内壁上开有滑槽,所述滑槽为弧形结构,且高度从一端向另一端逐渐降低,限位环置于钻杆内,且外侧和钻杆内壁相连接,连接杆一端置于钻杆内,且位于限位环一侧,滑块置于连接杆外壁上,且位于滑槽内,所述连接杆为中空结构,所述连接杆另一端上开有两个通气孔,且分别和连接杆内部相连通,所述连接杆另一端外侧开有环形槽,且分别和两个通气孔相连通;上述专利可以佐证现有技术存在的缺陷。
因此我们对此做出改进,提出一种瓦斯抽采定向钻孔系统及设备。
发明内容
本发明的目的在于:针对目前存在的抽采孔不能形成较大的弧度,只能通过树状的抽采孔进行抽采。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下瓦斯抽采定向钻孔系统及设备,以改善上述问题。
本申请具体是这样的:
一种瓦斯抽采定向钻孔系统,处理器,用于对接收到的数据进行处理分析,并向控制器发出指令;
压力传感器,用于检测外伸缩管中的压力,并将压力数据传输至处理器;
信号发射模块,用于实时发送位置信息;
信号接收模块,用于接收信号发射模块发出的信息,监测与信号发射模块之间的距离;
控制器,用于控制输水模块、驱动模块和转动模块的启停;
输水模块,用于向掘进结构中输水驱动掘进结构运行,并将掘进结构输出的水进行回收;
驱动模块,用于驱动控制结构对转向结构进行控制,进行转向;
转动模块,用于驱动刚性管转动。
一种瓦斯抽采定向钻孔设备,包括转向结构,所述转向结构包括两个推进部,所述两个推进部之间设有传动部,所述传动部的两边侧均设有转向组件,其中一个推进部的外侧设有掘进结构。
作为本申请优选的技术方案,所述转向结构还包括两个传动盘,两个所述推进部位于两个传动盘之间,所述推进部包括转动连接于传动盘中部的延伸柱,所述延伸柱远离传动盘的一侧转动设有锥齿轮,所述锥齿轮与传动盘之间设有若干个推进轮,所述推进轮的两侧均固定设有从动齿轮,所述从动齿轮与传动盘转动连接,所述锥齿轮靠近从动齿轮的一侧开设有螺旋槽。
作为本申请优选的技术方案,所述传动部包括若干组稳定连杆,所述稳定连杆由两个铰接的稳定杆组成,两个稳定杆的端部穿过锥齿轮延伸至延伸柱的内部。
作为本申请优选的技术方案,所述转向组件包括固定连接于锥齿轮边侧的一号连接杆,所述一号连接杆端部的外侧设有二号连接杆,所述二号连接杆上固定设有转轴,所述转轴穿过一号连接杆固定设有转向链轮,所述转向链轮的外侧啮合设有链条。
作为本申请优选的技术方案,所述掘进结构包括若干个穿插于两个传动盘圆周侧的输水软管,若干个的所述输水软管的端部共同设有限位盘,所述限位盘的圆周侧设有若干个限位组件,所述限位盘远离输水软管的一侧设有伸缩部,所述伸缩部的端部设有安装盘,所述安装盘远离伸缩部的一侧设有钻头。
作为本申请优选的技术方案,所述限位盘包括与输水软管固定连接的盘体,所述盘体的圆周长开设有若干个与输水软管连通的通水孔,所述盘体的中部开设有出水孔。
作为本申请优选的技术方案,所述盘体的圆周侧开设有隐藏槽,所述隐藏槽的内部开设有连通槽,所述限位组件包括滑动设于连通槽内部的滑管,所述滑管远离通水孔的一侧连通设有抵片,所述抵片远离滑管的一侧穿插设有限位钉,所述限位钉远离滑管的一端设有斜面,所述限位钉的另一端固定设有位于抵片内部的限位片,所述抵片的内部固定设有若干个与限位片相对应的复位弹簧。
作为本申请优选的技术方案,所述伸缩部包括外伸缩管和位于外伸缩管内部的内伸缩管,所述外伸缩管和内伸缩管的一端均与盘体固定连接,所述通水孔位于外伸缩管和内伸缩管之间,所述外伸缩管和内伸缩管的另一端均与安装盘固定连接,所述安装盘的中部开设有回流孔,所述安装盘上开设有若干个位于外伸缩管和内伸缩管之间的输水孔。
作为本申请优选的技术方案,所述钻头包括转动连接于安装盘远离内伸缩管一侧的转盘,所述转盘与安装盘之间开设有与输水孔连通的环形通水槽,所述转盘的中部开设有回水口,所述转盘远离安装盘的圆周侧开设有多组安装组件,所述安装组件由多个一号安装孔组成,所述安装组件远离内伸缩管的一侧设有掘进刀,所述掘进刀上开设有多个二号安装孔,掘进刀靠近转盘的一侧开设有多个分别位于相邻的二号安装孔之间的进水孔,所述掘进刀的一边侧开设有多个喷水孔,多个所述喷水孔与进水孔相连通。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
在本申请的方案中:
1.为了解决现有技术中抽采孔不能形成较大的弧度的问题,本申请通过设置的转向结构,实现了钻孔过程中调整掘进结构的方向,从而改变钻孔的方向,实现形成具有较大弧度的抽采孔,最多形成直角的抽采孔,从而可以在煤矿内部抽采孔形成网格状,实现更高效的将瓦斯抽出,当角度达到90度时,两个锥齿轮啮合,利用两个锥齿轮进行传动,角度小于90度时,利用稳定杆进行传动;
2.为了解决现有技术中不能自动掘进的问题,本申请通过设置的掘进结构,实现了限位组件抵住抽采孔内壁时,水继续输入到外伸缩管和内伸缩管之间,外伸缩管和内伸缩管伸长推动钻头前进,当外伸缩管和内伸缩管伸缩到极限时,停止向输水软管内部输水,抵片缩回隐藏槽中,从动齿轮转动时推动输水软管移动,锥齿轮和延伸柱转动时使抽水管移动,输水软管和抽水管将限位盘推动,外伸缩管和内伸缩管缩短,外伸缩管和内伸缩管缩短后,再次向输水软管中输水重复上述操作;
3.通过设置的转向组件,链条移动时带动转向链轮转动,转向链轮带动二号连接杆转动,进而实现改变两个锥齿轮之间的角度,从而实现掘进结构的转向;
4.通过设置的推进部,锥齿轮转动时通过螺旋槽带动从动齿轮转动,从动齿轮带动输水软管移动,实现了将输水软管推进,抽水管的外部设有螺纹,所述锥齿轮中部的孔设有与抽水管上螺纹相匹配的螺纹,转动时,通过螺纹带动抽水管前进,抽水管推动限位盘移动,从而实现掘进结构的推进。
附图说明
图1为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔系统的示意图;
图2为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的结构示意图;
图3为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的侧视剖面结构示意图;
图4为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的俯视剖面结构示意图;
图5为图4中A的放大图;
图6为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的紧固组件结构示意图;
图7为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备转向后的从动齿轮和掘进结构结构示意图;
图8为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的掘进结构的剖面结构示意图;
图9为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的限位组件的结构示意图;
图10为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备转向后的转向结构结构示意图;
图11为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备转向后的稳定杆结构示意图;
图12为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的转向组件结构示意图;
图13为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的稳定杆结构示意图;
图14为本申请提供的瓦斯抽采定向钻孔设备的掘进刀结构示意图。
图中标示:
1、壳体;2、掘进结构;21、输水软管;22、限位盘;221、盘体;222、通水孔;223、出水孔;23、限位组件;231、滑管;232、抵片;233、复位弹簧;234、限位钉;235、限位片;24、外伸缩管;25、内伸缩管;26、安装盘;27、钻头;271、转盘;272、回水口;273、安装组件;274、进水孔;275、掘进刀;3、控制结构;31、控制绳;32、紧固组件;321、安装架;322、接触轮;323、固定轴;324、卷簧;325、限位槽;33、夹块;34、限位销;35、推杆;36、夹板;4、驱动结构;41、限位管;42、驱动轮;43、从动皮带轮;44、一号张紧轮;45、二号张紧轮;46、驱动电机;47、隔离框;5、隔板;6、出水结构;7、抽水结构;8、转向结构;81、校正盘;82、传动盘;83、稳定杆;84、推进轮;85、延伸柱;86、锥齿轮;87、从动齿轮;88、转向组件;881、一号连接杆;882、二号连接杆;883、转向链轮;884、链条;9、环形多通管;10、抽水管;11、滤板;12、刚性管。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
如背景技术所述的,抽采孔不能形成较大的弧度,只能通过树状的抽采孔进行抽采。
为了解决此技术问题,本发明提供了一种瓦斯抽采定向钻孔系统及设备,其应用于定向钻孔。
具体地,请参考图1,所述瓦斯抽采定向钻孔系统具体包括:
处理器,对接收到的数据进行处理分析,并向控制器发出指令;
压力传感器,检测外伸缩管24中的压力,并将压力数据传输至处理器;
信号发射模块,实时发送位置信息;
信号接收模块,接收信号发射模块发出的信息,监测与信号发射模块之间的距离;
控制器,控制输水模块和驱动模块的启停;
输水模块,向掘进结构2中输水驱动掘进结构2运行,并将掘进结构2输出的水进行回收;
驱动模块,驱动控制结构3对转向结构8进行控制。
本发明提供的瓦斯抽采定向钻孔系统,信号发射模块实时发送信号,信号接收模块接收信号发射模块发射出的信息,处理器接收到信号对信号进行处理,分析出信号发射模块的距离,处理器通过控制器使其中一个推杆35推动夹板36使控制绳31移动,控制绳31带动链条884使转向链轮883转动,进而改变两个锥齿轮86之间的角度,当压力传感器检测到外伸缩管24和内伸缩管25之间的压力较小时,停止向输水软管21中输水,并驱动转动模块使刚性管12转动。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
实施例1
请参考图1,一种瓦斯抽采定向钻孔系统,处理器,对接收到的数据进行处理分析,并向控制器发出指令;
压力传感器,检测外伸缩管24中的压力,并将压力数据传输至处理器;
信号发射模块,实时发送位置信息;
信号接收模块,接收信号发射模块发出的信息,监测与信号发射模块之间的距离;
控制器,控制输水模块和驱动模块的启停;
输水模块,向掘进结构2中输水驱动掘进结构2运行,并将掘进结构2输出的水进行回收;
驱动模块,驱动控制结构3对转向结构8进行控制。
实施例2
请参考如图7、图10、图11和图12,一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其包括转向结构8,转向结构8包括转向结构8包括两个推进部,两个推进部之间设有传动部,传动部的两边侧均设有转向组件88,其中一个推进部的外侧设有掘进结构2。
推进部推动输水软管21和抽水管10移动,转向部实现掘进结构2的转向,传动部使两个锥齿轮86之间传动连接,转向组件88调节两个推进部之间角度,掘进结构2与转向结构8配合实现推进和钻孔。
实施例3
对实施例2提供的瓦斯抽采定向钻孔设备进一步优化,如图10、图11、图12和图13所示,转向结构8还包括两个传动盘82,两个推进部位于两个传动盘82之间,推进部包括转动连接于传动盘82中部的延伸柱85,延伸柱85远离传动盘82的一侧转动设有锥齿轮86,锥齿轮86与传动盘82之间设有若干个呈环形排布的推进轮84,推进轮84的两侧均固定设有从动齿轮87,从动齿轮87通过支架与传动盘82转动连接,锥齿轮86靠近从动齿轮87的一侧开设有螺旋槽,锥齿轮86转动时通过螺旋槽带动从动齿轮87转动,从动齿轮87带动输水软管21移动。
进一步的,如图10和图11所示,传动部包括若干组稳定连杆,若干组稳定连杆环形分布于锥齿轮86的一侧,稳定连杆由两个铰接的稳定杆83组成,两个稳定杆83的端部穿过锥齿轮86延伸至延伸柱85的内部并与延伸柱85滑动且转动连接,稳定杆83的端部固定设有挡片,防止从锥齿轮86中脱出,两个传动盘82之间的角度发生改变时,稳定连杆中的两个稳定杆83发生转动,同时防止两个传动盘82之间脱离,锥齿轮86的中部设有供抽水管10穿过的孔,延伸柱85转动时带动稳定杆83绕着锥齿轮86中部的孔做圆周运动,且稳定杆83自转,从而带动另一个延伸柱85转动,当角度达到90度时,两个锥齿轮86之间啮合,利用锥齿轮86传动。
进一步的,如图10和图12所示,转向组件88包括固定连接于锥齿轮86边侧的一号连接杆881,一号连接杆881端部的外侧设有二号连接杆882,二号连接杆882上固定设有转轴,转轴穿过一号连接杆881固定设有转向链轮883,转向链轮883的外侧啮合设有链条884,链条884移动时带动转向链轮883转动,转向链轮883带动二号连接杆882转动,进而实现改变两个锥齿轮86之间的角度。
进一步的,如图7和图8所示,掘进结构2包括若干个穿插于两个传动盘82圆周侧的输水软管21,若干个的输水软管21的端部共同设有限位盘22,限位盘22的圆周侧设有若干个限位组件23,限位盘22远离输水软管21的一侧设有伸缩部,伸缩部的端部设有安装盘26,安装盘26远离伸缩部的一侧设有钻头27,向输水软管21中输入水,水进入到限位盘22中顶开限位组件23使限位组件23远离限位盘22,水进入到伸缩部中使伸缩部伸长,水进入钻头27中使钻头27转动进行钻孔。
进一步的,如图8所示,限位盘22包括与输水软管21固定连接的盘体221,盘体221的圆周长开设有若干个与输水软管21连通的通水孔222,盘体221的中部开设有出水孔223,输水软管21中的水通过通水孔222进入到外伸缩管24和内伸缩管25之间,出水孔223供内伸缩管25内部水排出。
进一步的,如图9所示,盘体221的圆周侧开设有隐藏槽,隐藏槽的内部开设有连通槽,限位组件23包括滑动设于连通槽内部的滑管231,滑管231远离通水孔222的一侧连通设有抵片232,抵片232远离滑管231的一侧穿插设有限位钉234,限位钉234远离滑管231的一端设有斜面,限位钉234的另一端固定设有位于抵片232内部的限位片235,抵片232的内部固定设有若干个与限位片235相对应的复位弹簧233,当水进入到通水孔222后,钻头27被煤矿挡住使得外伸缩管24不能顺利伸长,通水孔222内部的压力增大推动抵片232向远离通水孔222方向移动,然后限位钉234从抵片232中伸出插入到抽采孔的内壁,限位钉234的斜面朝向钻头27前进方向,因此使限位组件23不易从抽采孔中退出,复位弹簧233使限位片235与抵片232内壁保持距离。
进一步的,如图8所示,伸缩部包括外伸缩管24和位于外伸缩管24内部的内伸缩管25,外伸缩管24和内伸缩管25的一端均与盘体221固定连接,通水孔222位于外伸缩管24和内伸缩管25之间,外伸缩管24和内伸缩管25的另一端均与安装盘26固定连接,水通过通水孔222进入到外伸缩管24和内伸缩管25之间,当外伸缩管24和内伸缩管25之间的压力增大时,外伸缩管24和内伸缩管25伸长,安装盘26的中部开设有回流孔,安装盘26上开设有若干个位于外伸缩管24和内伸缩管25之间的输水孔。
进一步的,如图8和图14所示,钻头27包括转动连接于安装盘26远离内伸缩管25一侧的转盘271,转盘271与安装盘26之间开设有与输水孔连通的环形通水槽,转盘271的中部开设有回水口272,转盘271远离安装盘26的圆周侧开设有多组安装组件273,安装组件273由多个一号安装孔组成,安装组件273远离内伸缩管25的一侧设有掘进刀275,掘进刀275上开设有多个二号安装孔,掘进刀275靠近转盘271的一侧开设有多个分别位于相邻的二号安装孔之间的进水孔274,掘进刀275的一边侧开设有多个喷水孔,多个喷水孔与进水孔274相连通,将至少二号安装孔与一号安装孔对齐,然后通过螺丝穿过二号安装孔插入到一号安装孔内部拧紧,实现掘进刀275的安装,改变不同数量的二号安装孔与一号安装孔对齐,实现改变安装组件273到回水口272之间的距离,从而可以对抽采孔进行拓宽,安装掘进刀275后,其中一个进水孔274与环形通水槽连通,外伸缩管24和内伸缩管25之间的水通过输水孔进入到环形通水槽中,然后通过进水孔274输送到喷水孔并从喷水孔喷出,喷水所产生的反作用力作用在掘进刀275上使安装盘26发生转动,从而实现钻孔,喷出的水带着被掘进刀275切削下的煤粉从回水口272和回流孔进入到内伸缩管25内部。
实施例4
对实施例3提供的瓦斯抽采定向钻孔设备进一步优化,具体地,如图1、图2、图3、图7和图10所示,盘体221靠近转向结构8的一侧固定设有与出水孔223连通的抽水管10,抽水管10穿过两个传动盘82、两个延伸柱85以及锥齿轮86的中部,远离掘进结构2一侧的锥齿轮86内部固定设有套设于抽水管10上的刚性管12,刚性管12转动带动锥齿轮86转动,刚性管12的外部设有驱动结构4,驱动结构4驱动刚性管12转动,驱动结构4的外部设有壳体1,壳体1用于储水和防尘,壳体1的内部固定设有隔板5,隔板5上端设有两个分别位于驱动结构4两侧的控制结构3,控制结构3驱动转向组件88转动。
进一步的,如图3所示,驱动结构4包括套设于刚性管12上的限位管41,限位管41底部两侧均设有位于隔板5上方的驱动轮42,驱动轮42的边侧穿过限位管41与刚性管12接触,驱动轮42与隔板5转动连接,驱动轮42的一端固定设有从动皮带轮43,隔板5底端中部固定设有隔离框47,隔离框47的内部固定设有驱动电机46,驱动电机46的输出轴固定设有主动轮,驱动电机46的上方设有一号张紧轮44,一号张紧轮44的两侧均设有二号张紧轮45,一号张紧轮44和二号张紧轮45均与隔离框47转动连接,主动轮上设有皮带,皮带绕过两个二号张紧轮45外侧后经过从动皮带轮43上方再到一号张紧轮44的下方,驱动电机46转动带动从动皮带轮43转动,从动皮带轮43带动驱动轮42内部的刚性管12转动,
进一步的,如图4和图5所示,控制结构3包括控制绳31,控制绳31的外部设有驱动部和紧固组件32,紧固组件32位于驱动部靠近刚性管12的一侧,驱动部包括分别位于控制绳31两侧的夹板36,两个夹板36之间且靠近刚性管12的一侧均设有夹块33,夹块33之间的顶部开设有插槽,插槽的内部设有限位销34,夹板36和夹块33之间位置均开设有斜面,两个控制绳31的一端穿过刚性管12分别与链条884的两端固定连接,两个夹块33靠近刚性管12的一侧设有内伸缩管25,内伸缩管25的一端与隔板5固定连接,推杆35伸出推动夹块33向夹板36的方向移动,夹块33的斜面受到夹板36的挤压夹住控制绳31,夹块33在两个夹板36之间移动,从而驱动控制绳31移动。
进一步的,如图6所示,紧固组件32包括位于控制绳31一侧的安装架321,安装架321的一侧固定设有两个固定轴323,固定轴323的外部套设有接触轮322,接触轮322的内部设有卷簧324,接触轮322内壁的圆周侧固定开设有若干个限位槽325,卷簧324的一端与固定轴323固定连接,卷簧324的另一端弯曲且设置于限位槽325其中一个的内部,控制绳31向转向结构8方向移动时,控制绳31带动接触轮322转动,接触轮322带动卷簧324收紧,当卷簧324的弹性势能较大时,卷簧324从限位槽325中脱出进入下一个限位槽325内,卷簧324的弹力使接触轮322与控制绳31移动方向相反转动,从而实现控制绳31绷紧。
进一步的,如图3和图4所示,驱动结构4的下方设有滤板11,壳体1内部的底端设有分别位于滤板11两侧的出水结构6和抽水结构7,抽水管10的端部与抽水结构7的进水口连通,壳体1靠近转向结构8的一侧固定设有套设于刚性管12外部的环形多通管9,出水结构6的出水口通过输水管与环形多通管9连通,环形多通管9与若干个输水软管21连通,出水结构6将壳体1内部的水抽入到环形多通管9内,再通过环形多通管9进入到输水软管21中,抽水结构7通过抽水管10将内伸缩管25内部的水抽出到壳体1内,滤板11对抽水结构7排出的水进行过滤。
进一步的,两个传动盘82相互远离的一侧设有校正盘81,校正盘81结构与传动盘82结构相同,输水软管21穿过校正盘81的圆周侧,校正盘81和传动盘82之间通过伸缩杆连接,
进一步的,驱动轮42的边侧设有用于调节驱动轮42角度的调节机构,改变驱动轮42的角度,使驱动轮42驱动刚性管12移动。
本发明提供的瓦斯抽采定向钻孔系统及设备的使用过程如下:
向壳体1的内部输入水,出水结构6将水输送至钻头27中,钻头27转动,驱动结构4驱动刚性管12转动,同时使刚性管12向煤矿方向移动,刚性管12推动转向结构8和掘进结构2,钻头27进行钻孔,抽水结构7通过抽水管10将孔内水和煤粉抽入到壳体1的内部,煤粉通过滤板11过滤后进入到滤板11靠近出水结构6的一侧,形成水循环,随着刚性管12的移动,需要在刚性管12靠近壳体1的一端接上管子,该管子使用由两个半圆形拼接而成,方便套在抽水管10上,钻孔过程中,推杆35推动夹块33来拉动控制绳31,控制绳31带动链条884使转向链轮883转动,改变掘进结构2的方向,再使驱动轮42垂直于刚性管12,驱动轮42停止带动刚性管12转动,水进入到掘进结构2中,限位组件23抵住抽采孔内壁,外伸缩管24伸长推动钻头27前进,钻头27进行钻孔,当外伸缩管24和内伸缩管25伸长到极限后,钻头27不再前进,水从掘进刀275中喷出的阻力变小,导致外伸缩管24和内伸缩管25之间压力变小,停止向输水软管21中输水,抵片232缩回隐藏槽中,然后驱动轮42转动仅带动刚性管12转动,而不带动刚性管12移动,刚性管12转动带动锥齿轮86转动,从动齿轮87带动推进轮84转动推动输水软管21移动,锥齿轮86和延伸柱85转动时使抽水管10移动,输水软管21和抽水管10将限位盘22推动,外伸缩管24和内伸缩管25缩短,外伸缩管24和内伸缩管25缩短后,再次向输水软管21中输水重复上述操作,实现掘进结构2的推进,实现钻出弯曲的抽采孔;
改变部分掘进刀275到转盘271中心的距离,可以改变钻孔直径大小,当需要钻出弯曲角度较大的抽采孔时,抽出掘进结构2,抽出过程中,停止向掘进结构2中输水,改变驱动轮42的角度,驱动轮42反转带动刚性管12反向转动,并带动刚性管12向壳体1方向移动,从而将掘进结构2从抽采孔内抽出,然后将距离转盘271中心较远的掘进刀275向转盘271中心移动并拧紧,然后调整二号连接杆882和一号连接杆881之间的角度,此时可以使用额外的限位结构限制一号连接杆881和二号连接杆882之间转动,比如螺栓,然后调整掘进结构2的方向后将掘进结构2和转向结构8伸入到抽采孔内部,伸入到需要深度后,向掘进结构2中输水,限位组件23抵住抽采孔内壁,水继续输入到外伸缩管24和内伸缩管25之间,外伸缩管24和内伸缩管25伸长推动钻头27前进,当外伸缩管24和内伸缩管25伸缩到极限时,停止向输水软管21内部输水,抵片232缩回隐藏槽中,从动齿轮87转动时推动输水软管21移动,锥齿轮86和延伸柱85转动时使抽水管10移动,输水软管21和抽水管10将限位盘22推动,外伸缩管24和内伸缩管25缩短,外伸缩管24和内伸缩管25缩短后,再次向输水软管21中输水重复上述操作。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
显然,以上所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,附图中给出了本发明的较佳实施例,但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现,相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来而言,其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理在本发明专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种瓦斯抽采定向钻孔系统,其特征在于,包括
处理器,用于对接收到的数据进行处理分析,并向控制器发出指令;
压力传感器,用于检测外伸缩管(24)中的压力,并将压力数据传输至处理器;
信号发射模块,用于实时发送位置信息;
信号接收模块,用于接收信号发射模块发出的信息,监测与信号发射模块之间的距离;
控制器,用于控制输水模块、驱动模块和转动模块的启停;
输水模块,用于向掘进结构(2)中输水驱动掘进结构(2)运行,并将掘进结构(2)输出的水进行回收;
驱动模块,用于驱动控制结构(3)对转向结构(8)进行控制,进行转向;
转动模块,用于驱动刚性管(12)转动。
2.一种瓦斯抽采定向钻孔设备,使用如权利要求1所述的瓦斯抽采定向钻孔系统,其特征在于,包括转向结构(8),所述转向结构(8)包括两个推进部,所述两个推进部之间设有传动部,所述传动部的两边侧均设有转向组件(88),其中一个推进部的外侧设有掘进结构(2)。
3.根据权利要求2所述的一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其特征在于,所述转向结构(8)还包括两个传动盘(82),两个所述推进部位于两个传动盘(82)之间,所述推进部包括转动连接于传动盘(82)中部的延伸柱(85),所述延伸柱(85)远离传动盘(82)的一侧转动设有锥齿轮(86),所述锥齿轮(86)与传动盘(82)之间设有若干个推进轮(84),所述推进轮(84)的两侧均固定设有从动齿轮(87),所述从动齿轮(87)与传动盘(82)转动连接,所述锥齿轮(86)靠近从动齿轮(87)的一侧开设有螺旋槽。
4.根据权利要求3所述的一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其特征在于,所述传动部包括若干组稳定连杆,所述稳定连杆由两个铰接的稳定杆(83)组成,两个稳定杆(83)的端部穿过锥齿轮(86)延伸至延伸柱(85)的内部。
5.根据权利要求4所述的一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其特征在于,所述转向组件(88)包括固定连接于锥齿轮(86)边侧的一号连接杆(881),所述一号连接杆(881)端部的外侧设有二号连接杆(882),所述二号连接杆(882)上固定设有转轴,所述转轴穿过一号连接杆(881)固定设有转向链轮(883),所述转向链轮(883)的外侧啮合设有链条(884)。
6.根据权利要求5所述的一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其特征在于,所述掘进结构(2)包括若干个穿插于两个传动盘(82)圆周侧的输水软管(21),若干个的所述输水软管(21)的端部共同设有限位盘(22),所述限位盘(22)的圆周侧设有若干个限位组件(23),所述限位盘(22)远离输水软管(21)的一侧设有伸缩部,所述伸缩部的端部设有安装盘(26),所述安装盘(26)远离伸缩部的一侧设有钻头(27)。
7.根据权利要求6所述的一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其特征在于,所述限位盘(22)包括与输水软管(21)固定连接的盘体(221),所述盘体(221)的圆周长开设有若干个与输水软管(21)连通的通水孔(222),所述盘体(221)的中部开设有出水孔(223)。
8.根据权利要求7所述的一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其特征在于,所述盘体(221)的圆周侧开设有隐藏槽,所述隐藏槽的内部开设有连通槽,所述限位组件(23)包括滑动设于连通槽内部的滑管(231),所述滑管(231)远离通水孔(222)的一侧连通设有抵片(232),所述抵片(232)远离滑管(231)的一侧穿插设有限位钉(234),所述限位钉(234)远离滑管(231)的一端设有斜面,所述限位钉(234)的另一端固定设有位于抵片(232)内部的限位片(235),所述抵片(232)的内部固定设有若干个与限位片(235)相对应的复位弹簧(233)。
9.根据权利要求8所述的一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其特征在于,所述伸缩部包括外伸缩管(24)和位于外伸缩管(24)内部的内伸缩管(25),所述外伸缩管(24)和内伸缩管(25)的一端均与盘体(221)固定连接,所述通水孔(222)位于外伸缩管(24)和内伸缩管(25)之间,所述外伸缩管(24)和内伸缩管(25)的另一端均与安装盘(26)固定连接,所述安装盘(26)的中部开设有回流孔,所述安装盘(26)上开设有若干个位于外伸缩管(24)和内伸缩管(25)之间的输水孔。
10.根据权利要求9所述的一种瓦斯抽采定向钻孔设备,其特征在于,所述钻头(27)包括转动连接于安装盘(26)远离内伸缩管(25)一侧的转盘(271),所述转盘(271)与安装盘(26)之间开设有与输水孔连通的环形通水槽,所述转盘(271)的中部开设有回水口(272),所述转盘(271)远离安装盘(26)的圆周侧开设有多组安装组件(273),所述安装组件(273)由多个一号安装孔组成,所述安装组件(273)远离内伸缩管(25)的一侧设有掘进刀(275),所述掘进刀(275)上开设有多个二号安装孔,掘进刀(275)靠近转盘(271)的一侧开设有多个分别位于相邻的二号安装孔之间的进水孔(274),所述掘进刀(275)的一边侧开设有多个喷水孔,多个所述喷水孔与进水孔(274)相连通。
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