一种煤矿地质钻探装置的制作方法

本实用新型属于煤矿地质勘查技术领域，具体涉及一种煤矿地质钻探装置。

背景技术：

煤炭勘查的任务包括对含煤地层、煤层和可采煤层、煤质和煤类、构造、水文地质条件及其他开采技术条件进行了解，煤炭勘查的工作方法是以地质填图为基础。

地质钻探是指利用一定的钻探机械设备和工艺取得地表以下岩矿心，为地质和矿产资源参数做出可靠评价的一项地质工程，在地质钻探过程中，筒状钻头在井底旋转破碎岩石，在孔底中心部分保留柱形岩心，在孔内取出岩心用以研究地质和矿产资源情况。然而，由于矿压过大，在使用钻杆钻探过程中，钻杆所受的剪切力极易损坏钻头而导致整个钻杆报废，同时由于井壁的井径缩小而增加钻进阻力同样也会对钻头造成损坏，而达不到顺利钻探的目的。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种煤矿地质钻探装置，解决在岩心钻探过程中由于岩层环境和阻力导致对钻头及钻杆损坏的问题。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种煤矿地质钻探装置，包括支撑架，所述支撑架上固定连接有液压固定筒，所述液压固定筒内固定有液压缸；所述液压缸的活塞杆一端固定有滑板，所述液压固定筒侧壁上设置有滑槽，所述滑板的两端与滑槽形成滑动连接；所述滑板上部设置有安装槽，所述安装槽内固定连接有电机，所述电机的输出轴通过联轴器连接有转杆，所述转杆的底端通过固定销连接有钻头，所述钻头包括依次相连接的第一扩孔器、扩孔钻头、第二扩孔器和导正钻头；所述固定销通过与第一扩孔器相连使钻头在转杆的带动下钻探；其中，所述导正钻头的直径小于所述扩孔钻头的直径，所述第二扩孔器的直径小于第一扩孔器的直径；所述导正钻头包括钻头本体、两个均布在所述钻头本体顶部用于帮助所述钻头向前推进的钻翼，所述钻翼顶部均设置有钻刃；钻头本体的顶部为锥型齿，所述锥型齿高出两个钻翼。

进一步的，所述的滑板上部连接有固定座，所述固定座内设置有安装槽，所述电机连接在安装槽内。

进一步的，所述电机和液压缸均通过导线连接有开关，且开关通过导线与蓄电池相连接。

进一步的，所述第一扩孔器的内部固定插设有外管，所述外管的一端通过固定销与转杆相连接，另一端与所述扩孔钻头的里台相抵。

更进一步的，所述第一扩孔器与外管通过点焊固定连接。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为。

本实用新型通过设置的钻翼，达到了保护导向钻头向前推进的目的；通过设置的锥型齿，达到了破坏煤块中心的目的，在进行钻孔时，通过设置的扩孔器进行扩孔，首先通过位于最下端的导正钻头进行钻进方向的牵引和导正，而且该导正钻头在导正的同时还能排除前方的阻碍物，避免上端扩孔钻头在扩孔过程中发生坍塌以及夹卡扩孔钻头等现象发生，可显著提高钻孔效率，而且在导正钻头的导正辅助下，经扩孔钻头扩孔后井口与钻探井口可保持较高的同心度；通过设置有液压缸和电动机，钻孔时，液压缸活塞杆伸长，电动机带动钻头进行高速旋转钻孔，可保证钻头能达到预期的深度。

在煤矿地质钻探和采样的过程中，本装置能克服矿层的剪切力和井径缩小对钻头和钻杆造成的破坏，使钻头顺利达到一定的深度以及所要求的采样孔径，具有结构简单，使用方便，故障率低等优点。

附图说明

图1为本实用新型所述钻探装置的结构示意图。

图2为本实用新型所述导正钻头的结构示意图。

其中，1为支撑架，2为液压固定筒，3为液压缸，4为活塞杆，5为滑板，6为滑槽，7为电机，8为转杆，9为第一扩孔器，10为扩孔钻头，11为第二扩孔器，12为导正钻头，13为固定座，121为钻头本体，122为钻翼，123为锥型齿。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1所示，是一种煤矿地质钻探装置，包括支撑架1，所述支撑架1上焊接有液压固定筒2，液压固定筒2内通过螺栓固定有液压缸3；液压缸3的活塞杆4一端固定有滑板5，液压固定筒2侧壁上设置有滑槽6，滑板5的两端伸入滑槽6内与滑槽6形成滑动连接；滑板5上部连接有固定座13，固定座13内设置有安装槽，安装槽内通过螺栓固定连接有电机7，电机7和液压缸3均通过导线连接有开关，且开关通过导线与蓄电池相连接。电机7的输出轴通过联轴器连接有转杆8，转杆8的底端通过固定销连接有钻头，钻头包括依次通过电焊连接在一起的第一扩孔器9、扩孔钻头10、第二扩孔器11和导正钻头12；第一扩孔器9的内部固定插设有外管，外管的一端通过固定销与转杆相连接，另一端与扩孔钻头10的里台相抵。固定销通过与外管相连使钻头在转杆的带动下钻探；其中，导正钻头12的直径小于所述扩孔钻头10的直径，第二扩孔器11的直径小于第一扩孔器9的直径；如果以φ95mm井径钻探取样为例，如果在φ95mm井径钻进过程中，钻头的各部件的选择如下：外管选用φ93外管，且长度为750mm、第一扩孔器9选用φ115扩孔器、扩孔钻头10选用厚壁的φ110钻头、第二扩孔器11选用φ95扩孔器、导正钻头12选用φ95钻头。如图2所示，其中，导正钻头12包括钻头本体121、两个均布在钻头本体121顶部用于帮助钻头向前推进的钻翼122，钻翼122顶部均设置有钻刃；钻头本体121的顶部为锥型齿123，锥型齿123高出两个钻翼122。

使用时，首先将支撑架1固定在指定的钻探位置，液压缸3活塞杆伸长，电机7带动钻头进行高速旋转，钻头对地面进行钻孔，在钻孔的过程中，位于最前端的导正钻头12进行钻进方向的牵引和导正，而且该导正钻头12在导正的同时还能排除前方的阻碍物，避免上端扩孔钻头10在扩孔过程中发生坍塌以及夹卡扩孔钻头等现象发生，可显著提高钻孔效率，而且在导正钻头12的导正辅助下，经扩孔钻头10扩孔后井口与钻探井口可保持较高的同心度，同时可以钻到一定深度的孔径。由于导正钻头12处于开凿最前端，通过设置的钻翼122，达到了保护导正钻头12向前推进的目的；通过设置的锥型齿123，达到了破坏煤块中心的目的。

在煤矿地质钻探和采样的过程中，本装置能克服矿层的剪切力和井径缩小对钻头和钻杆造成的破坏，使钻头顺利达到一定的深度以及所要求的采样孔径，具有结构简单，使用方便，故障率低等优点。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

技术特征：

1.一种煤矿地质钻探装置，包括支撑架（1），其特征在于，所述支撑架（1）上固定连接有液压固定筒（2），所述液压固定筒（2）内固定有液压缸（3）；所述液压缸（3）的活塞杆（4）一端固定有滑板（5），所述液压固定筒（2）侧壁上设置有滑槽（6），所述滑板（5）的两端与滑槽（6）形成滑动连接；所述滑板（5）上部设置有安装槽，所述安装槽内固定连接有电机（7），所述电机（7）的输出轴通过联轴器连接有转杆（8），所述转杆（8）的底端通过固定销连接有钻头，所述钻头包括依次相连接的第一扩孔器（9）、扩孔钻头（10）、第二扩孔器（11）和导正钻头（12）；所述固定销通过与第一扩孔器（9）相连使钻头在转杆的带动下钻探；其中，所述导正钻头（12）的直径小于所述扩孔钻头（10）的直径，所述第二扩孔器（11）的直径小于第一扩孔器（9）的直径；所述导正钻头（12）包括钻头本体（121）、两个均布在所述钻头本体（121）顶部用于帮助所述钻头向前推进的钻翼（122），所述钻翼（122）顶部均设置有钻刃；钻头本体（121）的顶部为锥型齿（123），所述锥型齿（123）高出两个钻翼（122）。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿地质钻探装置，其特征在于，所述的滑板（5）上部连接有固定座（13），所述固定座（13）内设置有安装槽，所述电机（7）连接在安装槽内。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿地质钻探装置，其特征在于，所述电机（7）和液压缸（3）均通过导线连接有开关，且开关通过导线与蓄电池相连接。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿地质钻探装置，其特征在于，所述第一扩孔器（9）的内部固定插设有外管，所述外管的一端通过固定销与转杆相连接，另一端与所述扩孔钻头的里台相抵。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿地质钻探装置，其特征在于，所述第一扩孔器与外管通过点焊固定连接。

技术总结
本实用新型一种煤矿地质钻探装置，涉及煤矿地质勘查技术领域；解决在岩心钻探过程中由于岩层环境和阻力导致对钻头及钻杆损坏的问题；具体是通过液压装置和滑动装置协助钻杆向前推移，其次，通过电机带动钻头钻进，钻头包括依次相连接的第一扩孔器、扩孔钻头、第二扩孔器和导正钻头；导正钻头小于扩孔钻头的直径，第二扩孔器小于第一扩孔器的直径；导正钻头两侧具有带动其向前钻进的钻翼；钻头本体的顶部为高出两个钻翼锥型齿；在煤矿地质钻探和采样的过程中，本装置能克服矿层的剪切力和井径缩小对钻头和钻杆造成的破坏，使钻头顺利达到一定的深度以及所要求的采样孔径，具有结构简单，使用方便，故障率低等优点。

技术研发人员：赵楷棣
受保护的技术使用者：赵楷棣
技术研发日：2020.03.20
技术公布日：2020.11.06