CN208294436U - 一种煤矿用钻孔组件 - Google Patents

Abstract

一种煤矿用钻孔组件，包括钻头和钻杆，所述钻杆包括水平设置的三棱管和分别设置在三棱管两端的公接头和母接头，所述钻头包括呈圆柱状的钻头体，钻头体的一端设置有多个切削齿，另一端设置有用于与钻杆螺纹连接的第一内螺纹，所述钻头体沿其轴向设置有第一水流通道，所述公接头和母接头均呈管状，且公接头和母接头均与三棱管相连通，母接头、三棱管、公接头和第一水流通道同轴设置，从而使水依次由母接头、三棱管、公接头和第一水流通道流过，所述第一水流通道内设置有出水位置调节装置，使得冲钻一体化，提高工作效率，减轻工人的劳动强度，所述母接头内通过卡簧固定安装有防回水机构，有效防止回水。

Description

一种煤矿用钻孔组件

技术领域

本实用新型涉及煤矿机械技术领域，尤其涉及一种煤矿用钻孔组件。

背景技术

在煤炭开采过程中所产生的瓦斯给煤矿安全生产带来严重安全隐患，因此在开采过程中需要对含瓦斯煤层和岩层进行瓦斯抽采和稀释。瓦斯的抽采和稀释的具体操作方式是先钻出瓦斯排出孔，然后将瓦斯抽放管伸入到瓦斯排出孔中，最后通过瓦斯抽放泵将瓦斯抽放出来，从而使得煤层中含有的瓦斯得以稀释。

在钻瓦斯排出孔时，煤层和岩层使用的钻孔方式不同，岩层需要使用岩石钻头，煤层需要使用煤钻头。在实际钻孔时，当煤层钻孔钻进到岩层时或岩层钻孔钻进到煤层时，需要将钻头和钻杆全部从孔内回收，以更换钻头，频繁更换钻头导致工作效率低、劳动强度大。

钻孔时，需要通过内空的钻杆向钻头输送水，用来润滑冷却钻头同时用于冲排屑粉，随着钻孔深度的增加，需加接钻杆。在加接钻杆时，需要停止送水，停止送水后，一方面钻杆内的水会流出，使得再次送水时，水需要再次将钻杆充满，增加施工时间，影响了工作效率；另一方面停止送水后钻杆内回水形成负压，容易导致煤渣等杂物被吸入钻杆内水道，造成水道堵塞，容易导致水流不畅，影响对钻头的降温，极易导致钻头被烧，而且容易形成安全隐患，延误生产，安全性低，影响煤矿正常生产。

实用新型内容

为了解决在钻瓦斯排出孔时要频繁更换岩石钻头和煤钻头从而导致工作效率低和劳动强度大、停止送水加接钻杆后再次给水的时间较长以及钻杆内回水形成负压从而容易导致煤渣等杂物被吸入钻杆内水道中并造成水道堵塞的技术问题，本实用新型的目的是提供一种煤矿用钻孔组件。

本实用新型所采用的技术方案是：一种煤矿用钻孔组件，包括钻头和钻杆，所述钻杆包括水平设置的三棱管和分别设置在三棱管两端的公接头和母接头，所述钻头包括呈圆柱状的钻头体，钻头体的一端设置有多个切削齿，另一端设置有用于与钻杆螺纹连接的第一内螺纹，所述钻头体沿其轴向设置有第一水流通道，所述公接头和母接头均呈管状，且公接头和母接头均与三棱管相连通，母接头、三棱管、公接头和第一水流通道同轴设置，从而使水依次由母接头、三棱管、公接头和第一水流通道流过，所述第一水流通道两侧对称设置有高压出水通道，所述第一水流通道内设置有出水位置调节装置，所述出水位置调节装置包括滑阀体和滑动设置在滑阀体内的滑阀芯，滑阀芯通过弹簧与滑阀体连接，所述滑阀体上设置有第二水流通道，所述滑阀芯上设置有第三水流通道，所述滑阀体靠近切削齿的一端设置有低压出水口，所述滑阀芯靠近低压出水口的一端通过堵头封闭，所述滑阀芯远离堵头的一端侧壁上设置有多个高压出水通孔，在堵头与高压出水通孔之间的滑阀芯侧壁上设置有多个低压出水通孔，通过调节第一水流通道内水流的压力，从而使堵头堵住或不堵住低压出水口，进而使堵头堵住低压出水口时第三水流通道通过高压出水通孔与高压出水通道相连通，使堵头不堵住低压出水口时第三水流通道、低压出水通孔、第二水流通道靠近低压出水口的一端以及低压出水口依次相连通；

所述母接头内通过卡簧固定安装有防回水机构，防回水机构包括穿设在母接头中的限位管和设置在限位管中的钢球，所述限位管靠近公接头的一端设置有挡球板，另一端设置有挡水板，所述挡水板呈圆形，挡水板中部开设有呈圆形的进水孔，所述挡球板与限位管固定连接，所述挡水板与限位管一体成型，所述进水孔的直径小于钢球的直径。

所述高压出水通道与水流通道呈垂直设置。

所述滑阀芯呈管状，所述多个高压出水通孔共有四个并且沿滑阀芯圆周方向依次间隔设置，所述多个低压出水通孔共有四个并且沿滑阀芯圆周方向依次间隔设置。

所述挡球板呈圆形，挡球板中部设置有呈十字形的第一过水孔，第一过水孔周围设置有四个呈圆形的第二过水孔，四个第二过水孔沿挡球板圆周方向均匀间隔设置。

所述母接头内壁上设置有第二内螺纹，所述公接头外壁上设置有与母接头上的第二内螺纹相配合的第二外螺纹，所述钻头上的第一内螺纹与钻杆上的第二外螺纹相配合，从而使钻头与钻杆螺纹连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一、本实用新型使得在钻孔时无需根据岩层和煤层频繁更换钻头，不需要将钻头和钻杆全部从孔内回收，使得冲钻一体化，提高工作效率，减轻工人的劳动强度；

第二、当钻头在煤层中钻孔时，使水由高压出水通道流出，即由高压出水通道喷出高速水射流，此时钻头的切削齿基本无负荷，利用高速水射流对煤进行切削，通过调节水压的大小，从而调节冲出煤孔的直径大小及冲出煤量的多少；利用高速水射流进行切削得到的煤孔，比用原有切削齿进行切削所钻的煤孔大，增加了煤体暴露面积，使煤层内部卸压、瓦斯释放，形成一个由“点”到“线”，由“线”到“面”，由“面”到“整体”的卸压区，扩大煤层卸压范围、提高煤体透气性，适应性更强；

第三、钻头在岩层中钻孔时，使水由低压出水口流出，钻孔主要是由切削齿将岩石切削下来，由低压出水口流出的水将切削下来的岩屑粉及时冲排出去，提高了工作效率；

第四、本实用新型中钻杆，结构简单，易于制造，经济实用，正常钻孔时，水由母接头向公接头方向流动，钢球在水流的冲力下抵贴在挡球板上，此时钢球远离进水孔，在加长钻杆时，供水停止，钻杆内的水会由公接头向母接头方向回流，公接头和三棱管中的水将钢球向进水孔方向冲击，钢球将进水孔堵住，从而防止回水，使得钻杆中的水不会完全流出，再次给水时，使得给水能快速充满钻杆，提高生产效率，缩短施工时间，并防止煤渣等杂物被吸入钻杆内水道中并堵塞水道，保证钻杆在生产作业中水流通常，水能对钻头有效降温，防止钻头被烧，提高安全性能，保证煤矿正常生产。

附图说明

图1是本实用新型的钻头中的水由低压出水口流出时钻头的结构示意图；

图2是本实用新型的钻头中的水由高压出水通道流出时钻头的结构示意图；

图3是本实用新型的钻杆的结构示意图；

图4是挡球板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

如图1至图4所示，一种煤矿用钻孔组件，包括钻头1和钻杆2，所述钻杆2包括水平设置的三棱管202和分别设置在三棱管202两端的公接头203和母接头201，所述钻头1包括呈圆柱状的钻头体101，钻头体101的一端设置有多个切削齿102，另一端设置有用于与钻杆2螺纹连接的第一内螺纹，所述钻头体101沿其轴向设置有第一水流通道103，所述公接头203和母接头201均呈管状，且公接头203和母接头201均与三棱管202相连通，母接头201、三棱管202、公接头203和第一水流通道103同轴设置，从而使水依次由母接头201、三棱管202、公接头203和第一水流通道103流过，所述第一水流通道103两侧对称设置有高压出水通道104，所述第一水流通道103内设置有出水位置调节装置105，所述出水位置调节装置105包括滑阀体1051和滑动设置在滑阀体1051内的滑阀芯1052，滑阀芯1052通过弹簧1053与滑阀体1051连接，所述滑阀体1051上设置有第二水流通道1054，所述滑阀芯1052上设置有第三水流通道1055，所述滑阀体1051靠近切削齿102的一端设置有低压出水口1056，所述滑阀芯1052靠近低压出水口1056的一端通过堵头1057封闭，所述滑阀芯1052远离堵头1057的一端侧壁上设置有多个高压出水通孔1058，在堵头1057与高压出水通孔1058之间的滑阀芯1052侧壁上设置有多个低压出水通孔1059，通过调节第一水流通道103内水流的压力，从而使堵头1057堵住或不堵住低压出水口1056，进而使堵头1057堵住低压出水口1056时第三水流通道1055通过高压出水通孔1058与高压出水通道104相连通，使堵头1057不堵住低压出水口1056时第三水流通道1055、低压出水通孔1059、第二水流通道1054靠近低压出水口1056的一端以及低压出水口1056依次相连通；

所述母接头201内通过卡簧205固定安装有防回水机构204，防回水机构204包括穿设在母接头201中的限位管2041和设置在限位管2041中的钢球2042，所述限位管2041靠近公接头203的一端设置有挡球板2043，另一端设置有挡水板2044，所述挡水板2044呈圆形，挡水板2044中部开设有呈圆形的进水孔2045，所述挡球板2043与限位管2041固定连接，所述挡水板2044与限位管2041一体成型，所述进水孔2045的直径小于钢球2042的直径。

所述高压出水通道104与水流通道103呈垂直设置。

所述滑阀芯1052呈管状，所述多个高压出水通孔1058共有四个并且沿滑阀芯1052圆周方向依次间隔设置，所述多个低压出水通孔1059共有四个并且沿滑阀芯1052圆周方向依次间隔设置。

当调节水的压力小于弹簧1053的预紧力时，水依次流过第一水流通道103、第二水流通道1054远离切削齿1022的一端、第三水流通道1055、低压出水通孔1059、第二水流通道1054靠近切削齿102的一端，并最终由低压出水口1056流出。

当调节水的压力大于弹簧1053的预紧力时，水推动滑阀芯1052向靠近切削齿102的方向移动，直至堵头1057堵住低压出水口1056，从而使水依次流过第一水流通道103、第二水流通道1054远离切削齿102的一端、第三水流通道1055、高压出水通孔1058，并最终由高压出水通道104流出。

当钻头1在岩层中钻孔时，使水由低压出水口1056流出，钻孔主要是由切削齿102将岩石切削下来，由低压出水口1056流出的水将切削下来的岩屑粉冲排出去。

当钻头1在煤层中钻孔时，使水由高压出水通道104流出，即由高压出水通道104喷出高速水射流，此时钻头1的切削齿102基本无负荷，利用高速水射流对煤进行切削，通过调节水压的大小，从而调节冲出煤孔的直径大小及冲出煤量的多少。利用高速水射流进行切削得到的煤孔，比用原有切削齿进行切削所钻的煤孔大，增加了煤体暴露面积，使煤层内部卸压、瓦斯释放，形成一个由“点”到“线”，由“线”到“面”，由“面”到“整体”的卸压区，扩大煤层卸压范围、提高煤体透气性，适应性更强。

所述高压出水通道104与第一水流通道103呈垂直设置，使得钻头1结构更加紧凑，高速水射流更有力量。

所述滑阀芯1052呈管状，所述多个高压出水通孔1058共有四个并且沿滑阀芯1052圆周方向依次间隔设置，所述多个低压出水通孔1059共有四个并且沿滑阀芯1052圆周方向依次间隔设置，使得钻头结构更具适应性。

钢球2042的直径大于进水孔2045在竖直方向上的最高点至限位管2041内壁之间的竖直距离。

正常钻孔时，水由母接头201向公接头203方向流动，钢球2042在水流的冲力下抵贴在挡球板2043上，此时钢球2042远离进水孔2045，在加长钻杆时，供水停止，钻杆内的水会由公接头203向母接头201方向回流，公接头203和三棱管202中的水将钢球2042向进水孔2045方向冲击，钢球2042将进水孔2045堵住，从而防止回水。

所述挡球板2043呈圆形，挡球板2043中部设置有呈十字形的第一过水孔2046，第一过水孔2046周围设置有四个呈圆形的第二过水孔2047，四个第二过水孔2047沿挡球板2043圆周方向均匀间隔设置。

所述母接头201内壁上设置有第二内螺纹，所述公接头203外壁上设置有与母接头201上的第二内螺纹相配合的第二外螺纹，所述钻头1上的第一内螺纹与钻杆2上的第二外螺纹相配合，从而使钻头1与钻杆2螺纹连接。

本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。

Claims (5)

1.一种煤矿用钻孔组件，包括钻头（1）和钻杆（2），所述钻杆（2）包括水平设置的三棱管（202）和分别设置在三棱管（202）两端的公接头（203）和母接头（201），所述钻头（1）包括呈圆柱状的钻头体（101），钻头体（101）的一端设置有多个切削齿（102），另一端设置有用于与钻杆（2）螺纹连接的第一内螺纹，所述钻头体（101）沿其轴向设置有第一水流通道（103），所述公接头（203）和母接头（201）均呈管状，且公接头（203）和母接头（201）均与三棱管（202）相连通，母接头（201）、三棱管（202）、公接头（203）和第一水流通道（103）同轴设置，从而使水依次由母接头（201）、三棱管（202）、公接头（203）和第一水流通道（103）流过，其特征在于：所述第一水流通道（103）两侧对称设置有高压出水通道（104），所述第一水流通道（103）内设置有出水位置调节装置（105），所述出水位置调节装置（105）包括滑阀体（1051）和滑动设置在滑阀体（1051）内的滑阀芯（1052），滑阀芯（1052）通过弹簧（1053）与滑阀体（1051）连接，所述滑阀体（1051）上设置有第二水流通道（1054），所述滑阀芯（1052）上设置有第三水流通道（1055），所述滑阀体（1051）靠近切削齿（102）的一端设置有低压出水口（1056），所述滑阀芯（1052）靠近低压出水口（1056）的一端通过堵头（1057）封闭，所述滑阀芯（1052）远离堵头（1057）的一端侧壁上设置有多个高压出水通孔（1058），在堵头（1057）与高压出水通孔（1058）之间的滑阀芯（1052）侧壁上设置有多个低压出水通孔（1059），通过调节第一水流通道（103）内水流的压力，从而使堵头（1057）堵住或不堵住低压出水口（1056），进而使堵头（1057）堵住低压出水口（1056）时第三水流通道（1055）通过高压出水通孔（1058）与高压出水通道（104）相连通，使堵头（1057）不堵住低压出水口（1056）时第三水流通道（1055）、低压出水通孔（1059）、第二水流通道（1054）靠近低压出水口（1056）的一端以及低压出水口（1056）依次相连通；

所述母接头（201）内通过卡簧（205）固定安装有防回水机构（204），防回水机构（204）包括穿设在母接头（201）中的限位管（2041）和设置在限位管（2041）中的钢球（2042），所述限位管（2041）靠近公接头（203）的一端设置有挡球板（2043），另一端设置有挡水板（2044），所述挡水板（2044）呈圆形，挡水板（2044）中部开设有呈圆形的进水孔（2045），所述挡球板（2043）与限位管（2041）固定连接，所述挡水板（2044）与限位管（2041）一体成型，所述进水孔（2045）的直径小于钢球（2042）的直径。

2.如权利要求1所述的一种煤矿用钻孔组件，其特征在于：所述高压出水通道（104）与第一水流通道（103）呈垂直设置。

3.如权利要求1所述的一种煤矿用钻孔组件，其特征在于：所述滑阀芯（1052）呈管状，所述多个高压出水通孔（1058）共有四个并且沿滑阀芯（1052）圆周方向依次间隔设置，所述多个低压出水通孔（1059）共有四个并且沿滑阀芯（1052）圆周方向依次间隔设置。

4.如权利要求1所述的一种煤矿用钻孔组件，其特征在于：所述挡球板（2043）呈圆形，挡球板（2043）中部设置有呈十字形的第一过水孔（2046），第一过水孔（2046）周围设置有四个呈圆形的第二过水孔（2047），四个第二过水孔（2047）沿挡球板（2043）圆周方向均匀间隔设置。

5.如权利要求1所述的一种煤矿用钻孔组件，其特征在于：所述母接头（201）内壁上设置有第二内螺纹，所述公接头（203）外壁上设置有与母接头（201）上的第二内螺纹相配合的第二外螺纹，所述钻头（1）上的第一内螺纹与钻杆（2）上的第二外螺纹相配合，从而使钻头（1）与钻杆（2）螺纹连接。