CN220101233U - 一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤矿井下麻花钻杆脱困技术领域，具体涉及一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置。由于麻花钻杆打钻过程中与钻屑的接触面积较大，当在煤体应力较大的位置打钻屑孔时会产生更多的钻屑或出现塌孔现象，在这样情况下，人工很难将发生卡钻后的麻花钻杆从钻孔中解救出来。本实用新型提供一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，包括：底座稳定装置中心开圆形贯穿孔，沿中心轴线方向依次固定安装有钻杆拉拔液压缸，钻杆旋转装置，钻杆固定装置，其优点在于：钻杆拉拔液压缸对麻花杆施加一个相对与煤壁垂直向外的力，同时钻杆旋转装置对麻花杆施加一个相对于煤壁逆时针向外的力，使钻杆顺利救出。

Description

一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置

技术领域

本实用新型属于煤矿井下麻花钻杆脱困技术领域，具体涉及一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置。

背景技术

在煤矿井下钻屑法是测量煤体应力状态常用的方法，钻屑法的工作原理是通过测量打钻屑孔过程中排出的钻屑量来判断煤体的应力状态，为更好收集钻屑，在打钻屑孔过程中不能使用通风或通水的方式来排渣，麻花钻杆具有很好的排屑能力，因此钻屑孔施工通常采用麻花钻杆来完成。由于麻花钻杆打钻过程中与钻屑的接触面积较大，当在煤体应力较大的位置打钻屑孔时会产生更多的钻屑或出现塌孔现象，因此会出现麻花钻杆卡钻或吸钻现象，在这样情况下，人工很难将发生卡钻后的麻花钻杆从钻孔中解救出来，造成大量麻花钻杆丢失在钻孔中，影响钻屑孔的施工效率，增大工人劳动强度，因此研发一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置是非常有必要的。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，包括：底座稳定装置，所述底座稳定装置中心开第一圆形贯穿孔，沿第一圆形贯穿孔中心轴线方向上依次固定安装钻杆拉拔液压缸，钻杆旋转装置，钻杆固定装置；所述钻杆拉拔液压缸通过螺栓与底座稳定装置固定连接，所述钻杆旋转装置通过螺栓固定安装于钻杆拉拔液压缸的顶部，钻杆固定装置与旋转装置上端面固定安装，麻花钻杆沿装置的中心轴线方向依次穿过所述钻杆固定装置、钻杆拉拔液压缸的中心；所述钻杆固定装置、钻杆拉拔液压缸、旋转装置的中心处设置有麻花钻杆，所述钻杆固定装置通过曲面螺旋凹槽与所述麻花钻杆以螺旋形式配合将所述麻花钻杆包裹起来。

所述底座稳定装置包括：基板、支撑板、可调节支柱及固定弹簧；基板上设置有四块向外延伸的支撑板，基板中心处开设有第一圆形贯穿孔和第一隐藏式螺孔，且第一隐藏式螺孔位于第一圆形贯穿孔外侧且沿周向等距设置，所述四块支撑板的末端设有第一内螺纹孔和吊耳；可调节支柱远离煤壁的一端有外螺纹且端头位置有六棱凹槽，另一端为固定爪；所述可调节支柱通过外螺纹与支撑板上的第一内螺纹孔匹配连接，所述固定弹簧的一端固定于所述吊耳上，另一端有设置有挂钩。

所述固定弹簧的挂钩端与钻孔发生卡钻位置对应的金属网连接，并通过调节所述可调节支柱的伸出或缩回，实现本装置与煤壁稳定接触。

所述钻杆拉拔液压缸为环形油缸，轴心位置开设有第二圆形贯穿孔，所述钻杆拉拔液压缸底部均匀分布有六个第二内螺纹孔，第一圆形贯穿孔周围均匀分布有与第二内螺纹孔相匹配的六个第一隐藏式螺孔，钻杆拉拔液压缸通过第二内螺纹孔和第一隐藏式螺孔与底座稳定装置螺栓连接；所述钻杆拉拔液压缸顶部的边缘分布有四个第三内螺纹孔第三，第三内螺纹孔内侧设有环形卡槽一，所述环形卡槽一与环形油缸同轴心。

所述钻杆旋转装置包括：防护壳、平面轴承、涡轮、蜗杆；所述防护壳的主体为底部开口型圆柱形壳体，顶部有第三圆形贯穿孔，底部有向外延伸的环形台阶，环形台阶上均匀分布有四个第二隐藏式螺孔；所述第二隐藏式螺孔和所述第三内螺纹孔相配合，使防护壳固定于钻杆拉拔液压缸的顶部；所述涡轮的中心轴有第四圆形贯穿孔，一侧端面有环形卡槽二，另一侧端面有环形圆柱，环形圆柱穿过所述第三圆形贯穿孔；防护壳将平面轴承和涡轮同轴心固定于其内部；平面轴承的一面固定于所述环形卡槽一内，环形卡槽二用于固定平面轴承的另一面，在与防护壳相切的位置有一开口，使涡轮的部分齿轮露出，使露出的部分齿轮与所述蜗杆相贴合，所述防护壳开口处有向外延伸的蜗杆固定防护壳，蜗杆的一侧有突出圆柱，另一侧有把手，通过摇动所述把手实现蜗杆驱动涡轮旋转。

所述钻杆固定装置包括：三爪卡盘和麻花钻杆固定器；所述麻花钻杆固定器分为三个模块，每个模块的结构相同，模块的内侧为与麻花钻杆的螺旋结构相匹配的曲面螺旋凹槽，模块的外侧为平面结构，三个模块组合后，通过所述曲面螺旋凹槽与麻花钻杆螺旋结构的配合,将麻花钻杆包裹起来，外部形成三棱状；所述三爪卡盘包括移动卡爪和六棱控制孔；所述三爪卡盘的轴心位置开设有第五圆形贯穿孔，一端固定于所述环形圆柱上，另一端设置有移动卡爪，所述六棱控制孔设置在三爪卡盘上；所述麻花钻杆固定器通过第五圆形贯穿孔旋入三爪卡盘内部，通过转动六棱控制孔实现三个移动卡爪带动麻花钻固定器夹紧和松开，随着移动卡爪的移动从而实现麻花钻杆的夹紧和松开。

所述底座稳定装置的第一圆形贯穿孔、所述钻杆拉拔液压缸的第二圆形贯穿孔、钻杆旋转装置的第四圆形贯穿孔，钻杆固定装置的第五圆形贯穿孔以及平面轴承的内圆的直径相同，且位于相同轴线上，使所述麻花钻杆通过。

本实用新型的技术效果为：

本实用新型所提供的麻花杆脱困装置，结构简单紧凑，操作方便。通过钻杆拉拔液压缸对麻花杆施加一个相对与煤壁垂直向外的力，同时钻杆旋转装置对麻花杆施加一个相对于煤壁逆时针向外的力，可以方便快捷的将被困的麻花杆，从煤壁中救出。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型机构连接示意图；

图3为本实用新型钻杆旋转装置结构示意图；

图4为本实用新型中麻花钻杆固定器结构原理图；

图中的附图标记分别为：

1－底座稳定装置、2－钻杆拉拔液压缸、3－钻杆旋转装置、4－钻杆固定装置、5－固定弹簧、6－支撑板、7－可调节支柱、8－第一内螺纹孔、9－吊耳、10－六棱凹槽、11－挂钩、12－第一圆形贯穿孔、13－第一隐藏式螺孔、14－第二圆形贯穿孔、15－第二内螺纹孔、16－第三内螺纹孔、17－环形卡槽一、18－防护壳、19－平面轴承、20－涡轮、21－蜗杆、22－第三圆形贯穿孔、23－第二隐藏式螺孔、24－第四圆形贯穿孔、25－环形卡槽二、26－环形圆柱、27－蜗杆固定防护壳、28－把手、29－三爪卡盘、30－麻花钻杆固定器、31－曲面螺旋凹槽、32－麻花钻杆、33－第五圆形贯穿孔、34－六棱控制孔、35－移动卡爪、36－煤壁、37－高压管路、38－固定爪。

具体实施方式

如图1-2所示，本实用新型提供一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，包括：底座稳定装置1，在底座稳定装置1中心位置开设有圆形贯穿孔12，沿贯穿孔12轴向方向上依次布置有钻杆拉拔液压缸2，钻杆旋转装置3，钻杆固定装置4。

所述底座稳定装置1包括：支撑板6、可调节支柱7及固定弹簧5；所述底座稳定装置1中心位置有圆形贯穿孔12。所述底座稳定装置1周边有四条向外延伸的支撑板6；所述四条支撑板6的末端有第一内螺纹孔8和吊耳9。所述可调节支柱7的一端有外螺纹且端头位置有六棱凹槽10，所述可调节支柱7另一端设有固定爪38，所述支撑板6上的第一内螺纹孔8与可调节支柱7的外螺纹端相匹配。所述固定弹簧5的一端固定于所述吊耳9上，另一端有设置有挂钩11。

所述圆形贯穿孔12周围均匀分布有六个第一隐藏式螺孔13，所述四条支撑板6，每相邻的两条支撑板6相互垂直，形成稳定的支撑结构。

所述钻杆拉拔液压缸2轴心位置有第二圆形贯穿孔14为环形油缸，所述环形油缸的底部均匀分布有六个第二内螺纹孔15，所述第二内螺纹孔15与底座稳定装置1上第一隐藏式螺孔13相匹配，实现钻杆拉拔液压缸2的固定。所述钻杆拉拔液压缸2的顶部的边缘分布有四个第三内螺纹孔16，所述钻杆拉拔液压缸2的顶部设有环形卡槽一17，所述环形卡槽一17与环形油缸同轴心。

如图3所示，所述钻杆旋转装置3包括：防护壳18、平面轴承19、涡轮20、蜗杆21。所述防护壳18的主体为底部开口型圆柱形壳体，所述防护壳18的顶部有第三圆形贯穿孔22。所述防护壳18的底部有向外延伸的环形台阶，所述环形台阶上均匀分布有四个第二隐藏式螺孔23，所述第二隐藏式螺孔23与所述钻杆拉拔液压缸2的顶部的第三内螺纹孔16相配合，使防护壳18固定于所述钻杆拉拔液压缸2的顶部。所述涡轮20的中心轴有第四圆形贯穿孔24，所述涡轮20的一侧有环形卡槽二25，所述涡轮20的另一侧有环形圆柱26，所述环形圆柱26穿过所述第三圆形贯穿孔22，所述防护壳18将平面轴承19和涡轮20同轴心固定于其内部，所述平面轴承19的一面固定于所述环形卡槽一17内，所述环形卡槽二25用于固定所述平面轴承19的另一面。在与防护壳18相切的位置有一开口，使所述涡轮20的部分齿轮露出，使露出的部分齿轮与所述蜗杆21相贴合，所述防护壳18开口处有向外延伸的蜗杆固定防护壳27，所述蜗杆21的一侧有突出圆柱，另一侧有把手28，通过摇动所述把手28实现所述蜗杆21驱动所述涡轮20旋转。

如图4所示，所述钻杆固定装置4包括：三爪卡盘29和麻花钻杆固定器30；所述麻花钻杆固定器30分为三个模块，每个模块的结构相同，模块的内侧为与麻花钻杆32的螺旋结构相匹配的曲面螺旋凹槽31，模块的外侧为平面结构，三个模块组合后，通过所述曲面螺旋凹槽31与所述麻花钻杆32螺旋结构的配合将所述麻花钻杆32包裹起来，外部形成三棱状；所述三爪卡盘29包括移动卡爪35和六棱控制孔34，所述三爪卡盘29轴心位置有第五圆形贯穿孔33，所述三爪卡盘29一端固定于所述环形圆柱26上，另一端设置有移动卡爪35，所述六棱控制孔34设置在三爪卡盘29上；固定器30通过第五圆形贯穿孔33旋入三爪卡盘29内部，通过转动所述六棱控制孔34实现三个移动卡爪35夹紧和松开所述麻花钻杆固定器30，随着移动卡爪(35)的移动从而实现所述麻花钻杆32的夹紧和松开。

所述底座稳定装置1的圆形贯穿孔12、所述钻杆拉拔液压缸2的第二圆形贯穿孔14、钻杆旋转装置3的第四圆形贯穿孔24，钻杆固定装置4的第五圆形贯穿孔33以及平面轴承19的内圆的直径相同，且位于相同轴线上，是所述麻花钻杆32的通道。

所述固定弹簧5的挂钩11端与钻孔发生卡钻处相应位置的金属网连接，并通过调节所述可调节支柱7的伸出或缩回，实现该装置与煤壁36稳定接触。所述底座稳定装置1的底部通过固定弹簧5与煤壁36稳定接触。

如图1至图3所示，一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置的使用方法，具体内容如下：

步骤1)当煤矿井下钻屑孔施工过程中发生麻花钻杆32卡钻时，将外露麻花钻杆32依次穿过所述底座稳定装置1的第一圆形贯穿孔12、所述钻杆拉拔液压缸2的第二圆形贯穿孔14、所述平面轴承19、钻杆旋转装置3的第四圆形贯穿孔24和钻杆固定装置4的第五圆形贯穿孔33，使所述底座稳定装置1与煤壁36接触，将所述固定弹簧5的挂钩11固定于麻花钻杆32周边与底盘稳定装置1与固定弹簧5相对应的金属网上，调节所述可调节支柱7的位置，使所述底座稳定装置1与煤壁36稳定接触。

步骤2)通过所述曲面螺旋凹槽31与麻花钻杆(32)以螺旋形式，配合将所述麻花钻杆(32)包裹起来；旋转所述曲面螺旋凹槽31使所述麻花杆固定器30穿过第五圆形贯穿孔33与三爪卡盘29进行组装，转动六棱控制孔34，使所述移动卡爪35夹紧所述麻花杆固定器30，直至将所述麻花钻杆夹紧，完成了前期准备工作。

步骤3)通过钻杆拉拔液压缸2上的高压管路37给所述钻杆拉拔液压缸2供油，所述钻杆拉拔液压缸2前端缓慢伸出，所述麻花钻杆32的螺旋结构有这样的特点：顺时针旋转时，所述麻花钻杆32会产生向煤壁36内的推进力；逆时针旋转时，所述麻花钻杆32会产生向煤壁36外的后退力，因此，顺时针摇动所述把手28，使麻花钻杆32反向旋转，产生向煤壁36外的后退力，同时，在所述钻杆拉拔液压缸2作用下，使发生卡钻的麻花钻杆32逐渐从钻孔中退出。

步骤4)当所述钻杆拉拔液压缸2前端的行程到达一定位置时，所述麻花钻杆32也被拉出一定距离，若此时所述麻花钻杆32还未脱困，则需要停止给钻杆拉拔液压缸2供油，反向转动所述六棱控制孔34，所述移动卡爪35松开所述麻花钻杆固定器30，所述钻杆拉拔液压缸2回油，所述钻杆拉拔液压缸2前端退回到原位，将所述麻花钻杆固定器30移动到所述移动卡爪35对应的麻花钻杆32位置处；转动所述六棱控制孔34，所述移动卡爪35夹紧所述麻花钻杆固定器30，将所述麻花钻杆32夹紧，给所述钻杆拉拔液压缸2供油，顺时针摇动所述把手28，继续将钻孔内的所述麻花钻杆32拉出。循环上述步骤直到所述麻花钻杆32完全脱困为止。

Claims (7)

1.一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，其特征在于：包括：底座稳定装置(1)，所述底座稳定装置(1)中心开第一圆形贯穿孔(12)，沿第一圆形贯穿孔(12)中心轴线方向上依次固定安装钻杆拉拔液压缸(2)，钻杆旋转装置(3)，钻杆固定装置(4)；所述钻杆拉拔液压缸(2)通过螺栓与底座稳定装置(1)固定连接，所述钻杆旋转装置(3)通过螺栓固定安装于钻杆拉拔液压缸(2)的顶部，钻杆固定装置(4)与旋转装置(3)上端面固定安装，麻花钻杆(32)沿装置的中心轴线方向依次穿过所述钻杆固定装置(4)、钻杆拉拔液压缸(2)的中心；所述钻杆固定装置(4)、钻杆拉拔液压缸(2)、旋转装置(3)的中心处设置有麻花钻杆，所述钻杆固定装置(4)通过曲面螺旋凹槽(31)与所述麻花钻杆(32)以螺旋形式配合将所述麻花钻杆(32)包裹起来。

2.如权利要求1所述的一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，其特征在于：所述底座稳定装置(1)包括：基板、支撑板(6)、可调节支柱(7)及固定弹簧(5)；基板上设置有四块向外延伸的支撑板(6)，基板中心处开设有第一圆形贯穿孔(12)和第一隐藏式螺孔(13)，且第一隐藏式螺孔(13)位于第一圆形贯穿孔(12)外侧且沿周向等距设置，所述四块支撑板(6)的末端设有第一内螺纹孔(8)和吊耳(9)；可调节支柱(7)远离煤壁的一端有外螺纹且端头位置有六棱凹槽(10)，另一端为固定爪(38)；所述可调节支柱(7)通过外螺纹与支撑板(6)上的第一内螺纹孔(8)匹配连接，所述固定弹簧(5)的一端固定于所述吊耳(9)上，另一端有设置有挂钩(11)。

3.如权利要求2所述的一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，其特征在于：所述固定弹簧(5)的挂钩(11)端与钻孔发生卡钻位置对应的金属网连接，并通过调节所述可调节支柱(7)的伸出或缩回，实现本装置与煤壁(36)稳定接触。

4.如权利要求1所述的一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，其特征在于：所述钻杆拉拔液压缸(2)为环形油缸，轴心位置开设有第二圆形贯穿孔(14)，所述钻杆拉拔液压缸(2)底部均匀分布有六个第二内螺纹孔(15)，第一圆形贯穿孔(12)周围均匀分布有与第二内螺纹孔(15)相匹配的六个第一隐藏式螺孔(13)，钻杆拉拔液压缸(2)通过第二内螺纹孔(15)和第一隐藏式螺孔(13)与底座稳定装置(1)螺栓连接；所述钻杆拉拔液压缸(2)顶部的边缘分布有四个第三内螺纹孔(16),第三内螺纹孔(16)内侧设有环形卡槽一(17)，所述环形卡槽一(17)与环形油缸同轴心。

5.如权利要求4所述的一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，其特征在于：所述钻杆旋转装置(3)包括：防护壳(18)、平面轴承(19)、涡轮(20)、蜗杆(21)；所述防护壳(18)的主体为底部开口型圆柱形壳体，顶部有第三圆形贯穿孔(22)，底部有向外延伸的环形台阶，环形台阶上均匀分布有四个第二隐藏式螺孔(23)；所述第二隐藏式螺孔(23)和所述第三内螺纹孔(16)相配合，使防护壳(18)固定于钻杆拉拔液压缸(2)的顶部；所述涡轮(20)的中心轴有第四圆形贯穿孔(24)，一侧端面有环形卡槽二(25)，另一侧端面有环形圆柱(26)，环形圆柱(26)穿过所述第三圆形贯穿孔(22)；防护壳(18)将平面轴承(19)和涡轮(20)同轴心固定于其内部；平面轴承(19)的一面固定于所述环形卡槽一(17)内，环形卡槽二(25)用于固定平面轴承(19)的另一面，在与防护壳(18)相切的位置有一开口，使涡轮(20)的部分齿轮露出，使露出的部分齿轮与所述蜗杆(21)相贴合，所述防护壳(18)开口处有向外延伸的蜗杆固定防护壳(27)，蜗杆(21)的一侧有突出圆柱，另一侧有把手(28)，通过摇动所述把手(28)实现蜗杆(21)驱动涡轮(20)旋转。

6.如权利要求5所述的一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，其特征在于：所述钻杆固定装置(4)包括：三爪卡盘(29)和麻花钻杆固定器(30)；所述麻花钻杆固定器(30)分为三个模块，每个模块的结构相同，模块的内侧为与麻花钻杆(32)的螺旋结构相匹配的曲面螺旋凹槽(31)，模块的外侧为平面结构，三个模块组合后，通过所述曲面螺旋凹槽(31)与麻花钻杆(32)螺旋结构的配合,将麻花钻杆(32)包裹起来，外部形成三棱状；所述三爪卡盘(29)包括移动卡爪(35)和六棱控制孔(34)，在所述三爪卡盘(29)轴心位置有第五圆形贯穿孔(33)，一端固定于所述环形圆柱(26)上，另一端设置有移动卡爪(35)，六棱控制孔(34)设置在三爪卡盘(29)上；所述麻花钻杆固定器(30)通过第五圆形贯穿孔(33)旋入三爪卡盘(29)内部，通过转动六棱控制孔(34)实现三个移动卡爪(35)带动麻花钻固定器夹紧和松开麻花钻杆固定器(30)，随着移动卡爪(35)的移动从而实现麻花钻杆(32)的夹紧和松开。

7.如权利要求6所述的一种用于煤矿井下麻花钻杆脱困装置，其特征在于：所述底座稳定装置(1)的第一圆形贯穿孔(12)、所述钻杆拉拔液压缸(2)的第二圆形贯穿孔(14)、钻杆旋转装置(3)的第四圆形贯穿孔(24)，钻杆固定装置(4)的第五圆形贯穿孔(33)以及平面轴承(19)的内圆的直径相同，且位于相同轴线上，使所述麻花钻杆(32)通过。