CN203081286U - 防塌孔钻具 - Google Patents

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李昌明
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本实用新型公开了一种防塌孔钻具,包括呈筒状的钻杆、中空的扩孔钻头以及中心钻头,扩孔钻头安装在钻杆前端,在钻杆前端设置有第一脱落体和第二脱落体,第一脱落体的后部位于扩孔钻头内与扩孔钻头键连接,其前部伸出于扩孔钻头的前端,与中心钻头连接,第一脱落体沿其轴心线开设有台阶孔,第二脱落体位于钻杆内,其前端位于第一脱落体的台阶孔内与该台阶孔滑动配合,台阶孔内设置有压缩弹簧,压缩弹簧的两端分别作用在台阶孔的台阶端面和第二脱落体的前端面上。在用该钻具对坍塌的岩土钻孔后,能够通过钻杆形成不被再次坍塌的岩土阻塞的输送通道。

Description

防塌孔钻具
技术领域
本实用新型涉及一种钻具,具体涉及一种防塌孔钻具。
背景技术
在矿内特别是煤矿内作业时,有时会发生岩(煤)层坍塌的事故,对作业人员的生命安全造成极大的威胁。当岩(煤)层坍塌后,作业人员被困在矿洞内不能在短时间内得到有效救助,为了维持被困人员的生命,为后续救助赢得更多的时间,就需要将饮用水、食物从外面送给被困人员。目前采用的方法是从外面利用矿用救护钻机对坍塌的岩土进行钻孔,使其内外连通,通过孔将水和食物送入到被困人员所在的矿洞内,由于该输送水和食物的孔是在坍塌的岩土上钻出来的,容易被再次坍塌的岩土堵住,而不得不重新钻孔,这样不但浪费人力物力和时间,对被困人员的救助产生不利影响,并且另外钻的孔也同样容易被再次堵住。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种防塌孔钻具,在用其对坍塌的岩土钻孔后,能够通过钻杆形成不被再次坍塌的岩土阻塞的输送通道。
本实用新型所述的防塌孔钻具,包括呈筒状的钻杆、中空的扩孔钻头以及中心钻头,扩孔钻头安装在钻杆前端,在钻杆前端设置有第一脱落体和第二脱落体,第一脱落体的后部位于扩孔钻头内与扩孔钻头键连接,其前部伸出于扩孔钻头的前端,与中心钻头连接,第一脱落体沿其轴心线开设有台阶孔;第二脱落体位于钻杆内,其前端位于第一脱落体的台阶孔内与该台阶孔滑动配合,台阶孔内设置有压缩弹簧,压缩弹簧的两端分别作用在台阶孔的台阶端面和第二脱落体的前端面上,第二脱落体或钻杆上设置有限位装置,该限位装置能够阻止第二脱落体在压缩弹簧作用下向钻杆内移动;在第一脱落体的后端沿径向开设有钢珠孔,在扩孔钻头的内壁面上沿周向开设有与钢珠孔正对的环形钢珠卡槽,在第二脱落体的中部外壁面上沿周向开设有环形钢珠退位槽,该环形钢珠退位槽的深度大于或等于环形钢珠卡槽的深度,在所述钢珠孔内设置有钢珠,钢珠支承在第二脱落体的前部外壁面上,其突出于第一脱落体外壁面的部分卡在环形钢珠卡槽内。
进一步,在第一脱落体的中部键连接有二级钻头,该二级钻头位于中心钻头与扩孔钻头之间,减少了岩土对扩孔钻头的阻力,使钻探更加顺利。
进一步,所述限位装置为设置在第二脱落体前端外壁面上的第一限位台阶。
进一步,所述限位装置为设置在钻杆内壁面上的第二限位台阶。
在使用时,将该钻具安装在钻机上对坍塌的岩土进行钻孔,当钻具将坍塌的岩土钻通后,即可将钻具从钻机上取下,并移开钻机,用一根杆状物从钻具后端伸入钻杆内,并通过杆状物推动第二脱落体,第二脱落体在杆状物推动下向前移动并将压缩弹簧压缩,直至钢珠从第一脱落体的钢珠孔内落入第二脱落体上的环形钢珠退位槽中,此时,钢珠脱离扩孔钻头上的环形钢珠卡槽,继续用杆状物推动第二脱落体,则第二脱落体连同第一脱落体从钻杆前端脱落,而钻杆则保留在坍塌的岩土中,将被困矿洞与外界连通,钻杆便形成一个不会被坍塌岩土阻塞的输送通道,外界的水和食物可通过钻杆形成的输送通道送入矿井内,提供给被困人员。
本实用新型所述钻具在钻孔完成后,其钻头能够方便地与钻杆脱落,从而使钻杆两端无阻碍物,钻杆能够作为运送水和食物的输送通道,该通道不会受再次坍塌的岩土的影响,从而避免了重新钻孔所浪费的人力物力和时间,非常有利于矿井被困人员的救助。
附图说明
图1为第一种防塌孔钻具的分解示意图。
图2为第二种防塌孔钻具的分解示意图。
图3为本实用新型中扩孔钻头的结构示意图。
图4为本实用新型中第一脱落体的主视剖面图。
图5为图4中沿A-A线的剖面图。
图6为第一种防塌孔钻具的第二脱落体的主视剖面图。
图7为第二种防塌孔钻具的第二脱落体的主视剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1:如图1、图3、图4、图5和图6所示的防塌孔钻具,包括呈筒状的钻杆12、中空的扩孔钻头3、二级钻头2、中心钻头1、第一脱落体8和第二脱落体11,第一脱落体8和第二脱落体11的中心都开设有通水孔(在钻孔时,用于排渣或冷却钻头),钻杆12可根据钻孔深度增加节数,扩孔钻头3通过螺纹连接在钻杆12前端,第一脱落体8的后部位于扩孔钻头3内并与扩孔钻头3通过第一键4连接,在第一脱落体8的后端设置有第一O型密封圈5,第一脱落体8的前部和中部伸出于扩孔钻头3的前端,第一脱落体8的前部与中心钻头1通过螺纹连接,第一脱落体8的中部通过第二键7连接二级钻头2,第一脱落体8沿其轴心线开设有台阶孔14,该台阶孔14可作为通水孔;第二脱落体11位于钻杆12内,其前端位于第一脱落体8的台阶孔14内,且设置有第二O型密封圈6,第二脱落体11与该台阶孔14滑动配合,台阶孔14内设置有压缩弹簧9,压缩弹簧9的两端分别作用在台阶孔14的台阶端面和第二脱落体11的前端面上,在第二脱落体11的前端外壁面上设置有能够阻止第二脱落体11在压缩弹簧9作用下向钻杆12内移动的第一限位台阶13;在第一脱落体8的后端沿径向开设有钢珠孔15,在扩孔钻头3的内壁面上沿周向开设有与钢珠孔15正对的环形钢珠卡槽16,在第二脱落体11的中部和后部外壁面上沿周向开设有环形钢珠退位槽18,该环形钢珠退位槽18的深度等于(也可以是大于)环形钢珠卡槽16的深度,在钢珠孔15内设置有钢珠10,钢珠10支承在第二脱落体11的前部外壁面上,其突出于第一脱落体8外壁面的部分卡在环形钢珠卡槽16内,第一限位台阶13在弹力的作用下卡在钢珠10露出第一脱落体8内壁面的部分的前方且位于台阶孔14内。
实施例2:如图2、图3、图4、图5和图7所示的所示的防塌孔钻具,包括呈筒状的钻杆12、中空的扩孔钻头3、二级钻头2、中心钻头1、第一脱落体8和第二脱落体11,第一脱落体8和第二脱落体11的中心都开设有通水孔(在钻孔时,用于排渣或冷却钻头),钻杆12可根据钻孔深度增加节数,扩孔钻头3通过螺纹连接在钻杆12前端,第一脱落体8的后部位于扩孔钻头3内并与扩孔钻头3通过第一键4连接,在第一脱落体8的后端设置有第一O型密封圈5,第一脱落体8的前部和中部伸出于扩孔钻头3的前端,第一脱落体8的前部与中心钻头1通过螺纹连接,第一脱落体8的中部通过第二键7连接二级钻头2,第一脱落体8沿其轴心线开设有台阶孔14,该台阶孔14可作为通水孔;第二脱落体11位于钻杆12内,其前端位于第一脱落体8的台阶孔14内,且设置有第二O型密封圈6,第二脱落体11与该台阶孔14滑动配合,台阶孔14内设置有压缩弹簧9,压缩弹簧9的两端分别作用在台阶孔14的台阶端面和第二脱落体11的前端面上,在钻杆12的内壁面上设置有能够阻止第二脱落体11在压缩弹簧9作用下向钻杆12内移动的第二限位台阶19,第二脱落体11在弹力的作用下卡在台阶孔14与第二限位台阶19之间;在第一脱落体8的后端沿径向开设有钢珠孔15,在扩孔钻头3的内壁面上沿周向开设有与钢珠孔15正对的环形钢珠卡槽16,在第二脱落体11的中部和后部外壁面上沿周向开设有环形钢珠退位槽18,该环形钢珠退位槽18的深度等于(也可以是大于)环形钢珠卡槽16的深度,在钢珠孔15内设置有钢珠10,钢珠10支承在第二脱落体11的前部外壁面上,其突出于第一脱落体8外壁面的部分卡在环形钢珠卡槽16内。
在使用时,将实施例1或实施例2中的防塌孔钻具安装在钻机上对坍塌的岩土进行钻孔,当钻具将坍塌的岩土钻通后,即可将钻具从钻机上取下,并移开钻机,用一根杆状物从钻具后端伸入钻杆12内,并通过杆状物推动第二脱落体11,第二脱落体11在杆状物推动下向前移动并将压缩弹簧9压缩,直至钢珠10从第一脱落体8的钢珠孔15内落入第二脱落体11上的环形钢珠退位槽18中,此时,钢珠10脱离扩孔钻头3上的环形钢珠卡槽16,继续用杆状物推动第二脱落体11,则第二脱落体11连同第一脱落体8从钻杆12前端脱落,而钻杆12则保留在坍塌的岩土中,将被困矿洞与外界连通,钻杆12便形成一个不会被坍塌岩土阻塞的输送通道,外界的水和食物可通过钻杆12形成的输送通道送入矿井内,提供给被困人员。

Claims (4)

1.一种防塌孔钻具,包括呈筒状的钻杆(12)、中空的扩孔钻头(3)以及中心钻头(1),扩孔钻头安装在钻杆前端,其特征是:
在钻杆前端设置有第一脱落体(8)和第二脱落体(11),第一脱落体的后部位于扩孔钻头内与扩孔钻头键连接,其前部伸出于扩孔钻头的前端,与中心钻头连接,第一脱落体沿其轴心线开设有台阶孔(14);第二脱落体位于钻杆内,其前端位于第一脱落体的台阶孔内与该台阶孔滑动配合,台阶孔内设置有压缩弹簧(9),压缩弹簧的两端分别作用在台阶孔的台阶端面和第二脱落体的前端面上,第二脱落体或钻杆上设置有限位装置,该限位装置能够阻止第二脱落体在压缩弹簧作用下向钻杆内移动;
在第一脱落体的后端沿径向开设有钢珠孔(15),在扩孔钻头的内壁面上沿周向开设有与钢珠孔正对的环形钢珠卡槽(16),在第二脱落体的中部外壁面上沿周向开设有环形钢珠退位槽(18),该环形钢珠退位槽的深度大于或等于环形钢珠卡槽的深度,在所述钢珠孔内设置有钢珠(10),钢珠支承在第二脱落体的前部外壁面上,其突出于第一脱落体外壁面的部分卡在环形钢珠卡槽内。
2.根据权利要求1所述的防塌孔钻具,其特征是:在第一脱落体(8)的中部键连接有二级钻头(2),该二级钻头位于中心钻头(1)与扩孔钻头(3)之间。
3.根据权利要求1或2所述的防塌孔钻具,其特征是:所述限位装置为设置在第二脱落体(11)前端外壁面上的第一限位台阶(13)。
4.根据权利要求1或2所述的防塌孔钻具,其特征是:所述限位装置为设置在钻杆(12)内壁面上的第二限位台阶(19)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104453721A (zh) * 2014-12-17 2015-03-25 中煤科工集团重庆研究院有限公司 防塌孔反循环取样钻头
CN108278079A (zh) * 2018-01-10 2018-07-13 河南理工大学 强化软煤岩强度分层切削钻进方法及钻具
CN110984850A (zh) * 2019-12-23 2020-04-10 周振珊 一种环绕式压实的矿井专用同步钻孔设备

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