CN202467644U - 一种坑道钻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及坑道钻机，包括机架，机架上设置有液压动力头，液压动力头的动力输出端传动连接有钻杆，坑道钻机还包括同轴间隙套装于钻杆上的一个套管组，套管组包括多个可通过螺纹配合首尾顺次连接的中间套管，套管组还包括螺纹连接于最前端中间套管前端的首端套管和螺纹连接于最后端中间套管后端的尾端套管，液压动力头的动力输出端设有与尾端套管固连的止转连接结构，首端套管与对应中间套管的螺纹连接旋向、尾端套管与对应中间套管的螺纹连接旋向和各中间套管之间的螺纹连接旋向均与液压动力头动力输出端在钻机钻进时的旋转方向相反设置。本实用新型解决了现有技术钻杆经常被埋的问题，提供了一种安全可靠、钻孔效率较高的坑道钻机。

Description

一种坑道钻机

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下钻孔设备，尤其涉及一种坑道钻机。 

背景技术

我国松软、低渗、高瓦斯煤储层占全国煤炭资源储量的30%左右，其含煤层气资源占全国总量的50%左右，这些煤层结构复杂、煤质松软，以韧性变形为主，主要由层间滑动造成，是强烈塑性变形的产物。强烈的构造破坏使煤体成鳞片状或土状，渗透性很差，是瓦斯突发区。目前还没有特别有效的地面开采方法，主要采用坑道钻机对煤层气进行抽采。现有的坑道钻机包括机架及在相应推进装置的驱动下沿钻机的钻进方向可前后移动的装配于机架上的液压动力头，液压动力头的动力输出端传动连接有钻杆。工作时，液压动力头带动钻杆旋转，推进装置带动液压动力头和钻杆向前移动以实现钻机的钻进。 

但是现有坑道钻机存在的问题在于：由于煤层的松软，在钻杆的钻进和退出过程中，钻孔往往容易坍塌，造成钻杆被埋，影响钻进效率，严重制约了此类煤田的开发利用。 

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种安全可靠、钻孔效率较高的坑道钻机。 

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为： 

一种坑道钻机，包括机架，机架上设置有在相应推进装置驱动下沿钻机钻进方向可前后移动的液压动力头，液压动力头的动力输出端传动连接有钻杆，所述的坑道钻机还包括在使用时同轴套装于所述钻杆上的一个套管组，所述的套管组包括多个在使用时根据需要可通过螺纹配合首尾顺次连接的中间套管，所述的套管组还包括用于螺纹连接于最前端中间套管前端的首端套管和用于螺纹连接于最后端中间套管后端的尾端套管，所述中间套管、首端套管和尾端套管的内径均大于所述钻杆的外径，所述液压动力头的动力输出端设有与所述尾端套管止转固定装配的止转连接结构，所述首端套管与所述对应中间套管的螺纹连接旋向、所述尾端套管与所述对应中间套管的螺纹连接旋向和各中间套管之间的螺纹连接旋向均与所述液压动力头动力输出端在钻机钻进时的旋转方向相反设置。

所述的钻杆内设有用于向相应钻孔前端输送空气或水的中空流道，所述尾端套管的管壁开设用于相应水和煤屑流出的通孔，所述的机架上于所述尾端套管的外周设有用于收集相应水和煤屑的集料装置。 

所述的首端套管和中间套管的管壁上设有用于压裂施工和煤层气排出的压裂孔。 

所述首端套管的前端外周面上固连有扩孔刀片。 

本实用新型的有益效果：施工时，在钻杆的外周间隙套装首端套管和中间套管，首端套管和中间套管螺纹连接、中间套管与尾端套管螺纹连接、尾端套管与液压动力头传动连接，液压动力头带动钻杆和各套管同时钻进，并可根据钻进深度增加中间套管的个数，在达到钻孔预定位置后，钻机停钻，钻杆被拉出，首端套管和中间套管则被留在钻孔中，首端套管和中间套管保证了钻孔不会坍塌，增加了坑道钻机的钻孔效率。 

进一步的，通过中空流道向钻孔前端输入高速的空气或水，空气或水将钻进过程产生的煤屑通过钻杆与套管之间的间隙向外流出，并通过集料装置进行收集，进一步的避免了在钻进过程中出现的卡钻现象，保证了钻孔效率。 

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。 

具体实施方式

一种坑道钻机的实施例如图1所示：包括机架9，机架9上沿钻机钻进方向可前后移动的装配有液压动力头6，机架9上还设有与液压动力头6传动连接并驱动其沿钻进方向前后移动的推进装置，推进装置包括液压缸10，液压缸10包括与机架9相连的缸体和缸体内导向滑动装配的活塞杆，活塞杆远离缸体的一端与液压动力头6铰接相连。在液压动力头6的动力输出端传动连接有钻杆4，钻杆4内沿其轴向设有用于向钻孔前端输送空气或水的中空流道，施工时可以通过中空流道向钻孔的前端通空气或水。坑道钻机还包括在使用时同轴套装于钻杆上的一个套管组，套管组包括首端套管1、尾端套管11和多个中间套管，首端套管1的前端外周面上固连有用于扩大钻孔孔径的扩孔刀片3，各中间套管8的前端均设有公螺纹，各中间套管8的后端均设有与对应公螺纹适配的母螺纹，在使用时，可以通过各中间套管8前、后端的公、母螺纹来实现各中间套管间的首尾连接。首端套管1的后端设有与各中间套管8的前端的公螺纹适配螺纹连接的首端套管母螺纹，这样就可以将首端套管1螺纹连接于任意一中间套管8的前端。尾端套管11的前端设有与各中间套管8的后端的母螺纹适配螺纹连接的尾端公螺纹，这样就可以将尾端套管11螺纹连接于任意中间套管8的后端。其中首端套管1、尾端套管11和各中间套管8的内、外径均相同，且各套管的内径均大于钻杆4的外径。在液压动力头6的动力输出端设有尾端套管11止转固定装配的止转连接结构，止转连接结构包括固连于液压动力头的动力输出端上的连接套，连接套与钻杆4同轴设置，连接套的外周设有用于与尾端套管11螺纹连接的外螺纹，该外螺纹也可与各中间套管8后端的母螺纹适配连接。首端套管1与中间套管8之间的螺纹连接旋向、各中间套管8之间的螺纹连接旋向、中间套管8与尾端套管11之间的螺纹连接旋向和尾端套管11与连接套的螺纹连接旋向均与液压动力头6动力输出端在钻机钻进时的旋转方向相反设置。在尾端套管11的管壁上设有用于水和煤屑流出的通孔，机架上于尾端套管11的外周设有用于收集由通孔中流出的水和煤屑的集料装置，集料装置包括罩设于通孔外周的集料罩5，集料罩5的下部与外部连通，在使用时通过中空流道向钻孔前端通入高速空气或水，高速空气或水带着钻进过程产生的煤屑由钻杆4与套管之间的间隙向后流出，并经通孔进入集料装置。首端套管1和中间套管8的管壁上设有用于压裂和煤层气排出的压裂孔，可方便以后的压裂以及煤层气的排出。图中件2表示夹持器；件7表示用于空气或水进入的开关。在本实用新型的其它实施例中，当钻孔深度较浅时，也可以只有两个中间套管8；中间套管8前端的公螺纹既可以设置于中间套管8的内周壁上也可以设置于中间套管8的外周壁上，与之对应的，中间套管8后端的母螺纹设置于中间套管8的外周壁上或内周壁上；止转连接结构还可以是设置于液压动力头6的动力输出端的法兰连接结构，此时需要相应的在尾端套管11上设置连接法兰；当然止转连接结构还可以是设置于液压动力头6的动力输出端的卡爪结构；尾端套管11的结构还可以与中间套管8的结构相同，。 

施工时，将首端套管1、尾端套管11和适当数量的中间套管8连接在一起，各套管均同轴间隙套装于钻杆4的外周，尾端套管11与液压动力头6固定装配，液压动力头6带动各套管和钻杆4旋转，推进装置带动液压动力头6、钻杆4和各套管沿钻机钻进方向移动，首端套管1外周设置的扩孔刀片3增加了钻孔的直径，可以保证各套管顺利进入钻孔中，当中间套管8全部进入到钻孔中后，将中间套管8与尾端套管11分离，推进装置带动液压动力头6和尾端套管11后移，并补充另外的中间套管8，按以上步骤并最终完成钻孔，钻孔结束后，拉出钻杆，各套筒便留入钻孔中。 

Claims (4)

1.一种坑道钻机，包括机架，机架上设置有在相应推进装置驱动下沿钻机钻进方向可前后移动的液压动力头，液压动力头的动力输出端传动连接有钻杆，其特征在于：所述的坑道钻机还包括在使用时同轴套装于所述钻杆上的一个套管组，所述的套管组包括多个在使用时可通过螺纹配合首尾顺次连接的中间套管，所述的套管组还包括用于螺纹连接于最前端中间套管前端的首端套管和用于螺纹连接于最后端中间套管后端的尾端套管，所述中间套管、首端套管和尾端套管的内径均大于所述钻杆的外径，所述液压动力头的动力输出端设有与所述尾端套管止转固定装配的止转连接结构，所述首端套管与所述对应中间套管的螺纹连接旋向、所述尾端套管与所述对应中间套管的螺纹连接旋向和各中间套管之间的螺纹连接旋向均与所述液压动力头动力输出端在钻机钻进时的旋转方向相反设置。

2.根据权利要求1所述的坑道钻机，其特征在于：所述的钻杆内设有用于向相应钻孔前端输送空气或水的中空流道，所述尾端套管的管壁开设用于相应水和煤屑流出的通孔，所述的机架上于所述尾端套管的外周设有用于收集相应水和煤屑的集料装置。

3.根据权利要求1所述的坑道钻机，其特征在于：所述的首端套管和中间套管的管壁上设有用于压裂施工和煤层气排出的压裂孔。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的坑道钻机，其特征在于：所述首端套管的前端外周面上固连有扩孔刀片。

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