一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及瓦斯抽采孔鉆孔專用的鉆頭，具體就是一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述的鉆頭軸向設(shè)置有通孔，通孔頂端設(shè)篦框，篦框內(nèi)設(shè)篦子，篦框與篦子接觸部位為喇叭口形狀，篦子與篦框配合，篦子上設(shè)刀頭，篦子周邊由碰珠固定在蓖框內(nèi)。本發(fā)明的優(yōu)點在于：通過改變零件部分的結(jié)構(gòu)，使煤結(jié)核在工作過程中直接排出，不影響工件的工作。
【專利說明】一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及瓦斯抽采孔鉆孔專用的鉆頭，具體就是一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦井下瓦斯抽采主要靠鉆孔來實現(xiàn)，隨著三棱鉆桿的普及，鉆孔越來越深，一般能達到百米左右，這樣的深孔容易出現(xiàn)塌孔，鉆頭及鉆桿拔出后，塌孔容易堵塞瓦斯抽采孔，使得瓦斯抽采管不能深入到瓦斯抽采孔底部，不能有效抽采瓦斯。
[0003]申請?zhí)枮?00810017598.X，發(fā)明名稱為鉆探用內(nèi)芯可脫式鉆頭的發(fā)明申請，公開了可脫卸式鉆頭，由于該鉆頭不是針對煤礦防突而設(shè)計的鉆頭，將該鉆頭用于煤礦防突的瓦斯抽放鉆孔，由于煤粉密實塞滿了內(nèi)芯鉆頭與外鉆頭之間，甚至內(nèi)芯鉆頭設(shè)置彈簧和鋼珠的圓孔內(nèi)也密實塞滿了煤粉，而煤礦防突的瓦斯抽放孔深達一百米左右，塑料的瓦斯抽采管抵達內(nèi)芯鉆頭后，由于摩擦力極大，瓦斯的抽采管無論怎樣加力，就是不能實現(xiàn)與外鉆頭的脫離。
[0004]本人申請的申請?zhí)枮椤?01120477960.9”，名稱為“煤礦瓦斯抽采孔鉆頭”的專利，
由于內(nèi)芯鉆頭是篦子，所以在鉆進時鉆頭內(nèi)芯部分始終有高壓氣體排出，煤粉就不能密實填滿篦子周邊與篦框之間，瓦斯抽采管克服碰珠彈力即可將篦子脫出，但是，有的煤層瓦斯壓力大，當(dāng)瓦斯壓力大與鉆桿脫出的高壓氣體壓力時，仍有煤粉進入篦子與篦框的間隙，個別情況，仍能堵塞篦子周邊與篦框之間，使篦子難以脫出；再者，篦子與篦框之間由繩鏈連接，如果鉆進過程中篦子脫出將不能復(fù)位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明就是在申請?zhí)枮椤?01120477960.9”，名稱為“煤礦瓦斯抽采孔鉆頭”基礎(chǔ)上的改進，解決煤粉堵塞篦子周邊與篦框之間，使篦子難以脫出以及鉆頭鉆進過程中篦子非正常脫出不能復(fù)位的問題，提供一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，能夠?qū)Ⅲ髯优c篦框之間的煤粉有效排出，以及鉆進過程中篦子非正常脫出能自動復(fù)位的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭。
[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述的鉆頭軸向設(shè)置有通孔，通孔頂端設(shè)篦框，篦框內(nèi)設(shè)篦子，篦框與篦子接觸部位為喇叭口形狀，篦子與篦框配合，篦子上設(shè)刀頭，篦子周邊由碰珠固定在蓖框內(nèi)。
[0007]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述的篦框與篦子之間間隙配合，間隙為
0.05mm-0.15mm。
[0008]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述篦子與篦框間設(shè)通風(fēng)槽，通風(fēng)槽為下大上小喇叭狀。
[0009]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述篦框與篦子之間為花鍵配合，篦子的花鍵是三、四、五個之一，篦框?qū)?yīng)為三、四、五個花鍵槽；花鍵槽與花鍵接觸部位為喇叭口的一部分，花鍵槽與花鍵配合，每個花鍵由碰珠限位在花鍵槽內(nèi)。
[0010]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述篦子的形狀是三星形，十字形或者五星形狀，周邊對應(yīng)為三、四、五個花鍵。
[0011]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述花鍵之一與花鍵槽之間活動連接。
[0012]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述活動連接為鉸接，其中鉸軸與軸套之間間隙為 0.0Smm-Q.15mm。
[0013]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述活動連接為繩連接。
[0014]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述繩連接指花鍵與花鍵槽之間設(shè)軟鋼絲繩，所述軟鋼絲繩穿過并固定在花鍵上及花鍵槽對應(yīng)的鉆頭側(cè)壁上并將花鍵與花鍵槽連接，軟鋼絲繩長度僅供花鍵在花鍵槽中進行張開與閉合轉(zhuǎn)動。
[0015]所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述軟鋼絲繩長度僅供花鍵在花鍵槽中進行張開與閉合轉(zhuǎn)動，為花鍵在花鍵槽中沿一條相互接觸直線進行張開與閉合轉(zhuǎn)動，該直線為虛擬軸，軟鋼絲繩穿過并固定在花鍵上及花鍵槽對應(yīng)的鉆頭側(cè)壁上并穿過直線，將花鍵與花鍵槽接觸連接。
[0016]本發(fā)明的效果在于，由于本發(fā)明篦框為喇叭口形狀，即使篦子與篦框之間填塞煤粉，由于這些煤粉并不能在篦子與篦框之間產(chǎn)生沿鉆頭軸向的摩擦力，所以并不影響篦子脫出；將篦框與篦子之間的間隙設(shè)置為0.05、.15_，是因為經(jīng)過試驗，煤粉的粒徑很容易破碎到0.02、.05mm即便是大于0.05mm粒徑的煤粉,在鉆進過程中夾在篤框與篤子之間的煤粉，由于鉆頭的振動，也很容易被振為0.02、.05mm的粒徑的煤粉，這樣煤粉就能被瓦斯氣體吹進鉆頭或者由鉆頭內(nèi)的高壓氣體吹出鉆頭，而篦子就像浮動在篦框與碰珠之間；其間設(shè)氣槽，有利于煤粉排出，氣槽為喇叭狀，有利于氣體產(chǎn)生狹管效應(yīng)，使出口的氣流更大，更有利于吹散煤粉；花鍵槽的寬度大于花鍵寬度，使得花鍵在花鍵槽內(nèi)能夠稍微轉(zhuǎn)動，同時氣槽隨之轉(zhuǎn)動，通過每個氣槽的氣流也轉(zhuǎn)動，就將花鍵槽內(nèi)的所有煤粉排出?；ㄦI與花鍵槽鉸接時鉸軸與軸套之間間隙為0.05mm-0.15mm，有利于鉸軸與軸套之間的煤粉被瓦斯氣體吹進鉆頭或者由鉆頭內(nèi)的高壓氣體吹出鉆頭；花鍵在花鍵槽中繞虛擬軸進行張開與閉合的轉(zhuǎn)動，虛擬軸上設(shè)置軟鋼絲繩，此時每根軟鋼絲繩僅僅是一個旋轉(zhuǎn)點，同一直線上兩個以上旋轉(zhuǎn)點形成虛擬旋轉(zhuǎn)軸，由于不是真實旋轉(zhuǎn)軸，花鍵的張開與閉合不存在旋轉(zhuǎn)軸阻塞問題，由于花鍵與花鍵槽之間軟鋼絲繩的長度近似為一個點，在鉆進過程中，當(dāng)其它兩個花鍵脫出花鍵槽，仍然有一個在槽中連接，沒有完全脫離，此時當(dāng)煤塊壓向花鍵時，花鍵就能自動復(fù)位。篦子的形狀設(shè)計為三星形花鍵狀，這種結(jié)構(gòu)受力最強，設(shè)置在篦子上的刀頭(也稱鉆牙)更穩(wěn)固。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為申請?zhí)枮椤?01120477960.9”，名稱為“煤礦瓦斯抽采孔鉆頭”的專利的剖視
結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為申請?zhí)枮椤?01120477960.9”，名稱為“煤礦瓦斯抽采孔鉆頭”的專利的俯視結(jié)構(gòu)
示意圖；
圖3為申請?zhí)枮椤?01120477960.9”，名稱為“煤礦瓦斯抽采孔鉆頭”的專利的另一實施
例剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為喇叭口狀篦框剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為三星花鍵鉆頭俯視圖； 圖6為三星花鍵鉆頭軸測圖；
圖7為帶儲繩腔體三星花鍵鉆頭剖視結(jié)構(gòu)示意圖 圖8為虛擬軸三星花鍵閉合的示意圖；
圖9為虛擬軸三星花鍵打開的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明是申請?zhí)枮椤?01120477960.9”，名稱為“煤礦瓦斯抽采孔鉆頭”的專利的改進專利。原專利的【具體實施方式】見圖1-3。
[0020]如圖1、圖2所示，一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，包括鉆頭體1，鉆頭體I設(shè)軸向通孔10，通孔10的形狀一般為圓形，通孔10頂端設(shè)篦框3，篦框3在通孔10的結(jié)構(gòu)顯示為臺階孔，蓖框3內(nèi)設(shè)篦子2，就是篦子2支撐在臺階上，篦子2的結(jié)構(gòu)像蒸籠篦、窨井篦樣子。軸向指鉆頭旋轉(zhuǎn)軸軸向，這種情況，瓦斯抽采孔打好后，抽采管沿鉆桿通風(fēng)孔頂?shù)姐@頭，此時，將鉆桿和鉆頭稍微退回，抽采管頂開篦子，然后一節(jié)一節(jié)拔出套在抽采桿上的鉆桿，直至拔出鉆頭，抽采管就在插入抽采孔底端的狀態(tài)下留在抽采孔內(nèi)，這樣就能有效抽出瓦斯。
[0021]上述蓖框3底面31與篦子2間為銷51與銷孔52間隙配合，篦子2上設(shè)刀頭4。這種情況篦子2與鉆頭同步旋轉(zhuǎn)，篦子2上的刀頭4打碎篦子2上的煤塊，防止煤塊堵塞篦子，使篦子2能夠被順利頂開。
[0022]上述蓖框3側(cè)面32與篦子2之間為鍵與鍵槽間隙配合，篦子2上設(shè)刀頭4。這種情況圖中沒有示出，就是在篦子周邊與蓖框間至少設(shè)一個鍵和對應(yīng)的槽，當(dāng)然此時的槽能夠使篦子打開就行。
[0023]上述蓖框3與篦子2間由繩鏈61連接，繩鏈61 —端固定篦子2，另一端固定蓖框
3。繩鏈61就是鋼絲繩或者鏈條，至少一根，如果多于一根，它們設(shè)置在篦框的一邊，如果是圓形框，設(shè)置范圍小于半個圓周，如果不設(shè)置在篦框的一邊，那么繩鏈61的長短就不一樣，但是保證繩鏈61拉緊時篦子2時開蓋的形狀，并保證抽采管那個穿過繩鏈61的間隙，這樣篦子就能夠隨鉆頭一同拔出。
[0024]上述蓖框3設(shè)孔洞7，繩鏈61置于孔洞7內(nèi)。這樣就隱藏了繩鏈，繩鏈就不會阻擋篤子打開。
[0025]上述蓖框3的銷孔52與篦子2的銷51之間由繩鏈61連接，銷51和繩鏈61均置于銷孔52內(nèi)。這樣可以減少加工孔的個數(shù)。
[0026]參照圖3，上述蓖框3與篦子2之間由彈，62連接，彈簧62 —端固定篦子2，另一端固定蓖框3，所述蓖框設(shè)孔洞7，彈簧62置于孔洞7內(nèi)。彈簧62數(shù)量可以多于一根，但彈簧的設(shè)置應(yīng)集中在一邊，方便抽采管頂開篦子。這樣彈簧62就對篦子2施加拉力，防止風(fēng)大時將篦子2吹開，而且可以將篦子2隨鉆頭拔出。
[0027]如圖3所示，上述蓖框3的銷孔52與篦子2的銷51之間由彈簧62連接，銷51和彈簧62均置于銷孔52內(nèi)。這樣也可以減少加工孔的數(shù)量。
[0028]上述篦子2周邊由碰珠8固定在蓖框3內(nèi)。這里的固定指至少三個碰珠，這樣能夠防止風(fēng)大時將篦子吹開。
[0029]上述篦子2周邊與蓖框3之間，設(shè)置通風(fēng)槽，通風(fēng)槽91可以設(shè)在篦子周邊，通風(fēng)槽92也可以設(shè)在篦框上，這樣能夠有效排出阻擋篦子2打開的煤粉。 實施例1
如圖4 一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，所述的鉆頭軸向設(shè)置有通孔，通孔頂端設(shè)篦框3，篦框3內(nèi)設(shè)篦子2，篦框3與篦子2接觸部位為喇叭口形狀35，篦子2與篦框3配合，篦子上設(shè)刀頭4，篦子2周邊由碰珠8固定在蓖框3內(nèi)。當(dāng)瓦斯抽采管頂著篦子克服碰珠8的彈力將花鍵脫出篦框，篦子留在孔內(nèi)，鉆頭的篦框套著瓦斯抽采管退出，瓦斯抽采管留至瓦斯抽放孔底部，抽采瓦斯更徹底。
[0030]所述的篦框3與篦子2之間間隙配合，間隙為0.05mm-0.15mm。
[0031]所述篦子2與篦框3間設(shè)通風(fēng)槽，如圖6通風(fēng)槽為下大上小的喇叭狀95。
[0032]所述篦框與篦子之間為花鍵配合，篦子的花鍵是三個，如圖5圖6篦子的形狀是三星形，周邊對應(yīng)為三個花鍵25，篦框?qū)?yīng)為三個花鍵槽35 ;花鍵槽35與花鍵25接觸部位為喇叭口的一部分，花鍵槽35與花鍵25配合，每個花鍵25由碰珠8限位在花鍵槽35內(nèi)?；ㄦI與花鍵槽之間也設(shè)喇叭狀通風(fēng)槽95，本實施例篦子的形狀是三星形，篦子的形狀是人字形、十字形或者五星形狀，對應(yīng)三、四、五個花鍵槽的實施方式，也是本專利實施例。這些情況下瓦斯抽采管頂著花鍵克服碰珠8的彈力將花鍵脫出花鍵槽，鉆頭退出，花鍵留在孔內(nèi)。
[0033]其中一個花鍵與花鍵槽之間活動連接，一種情況為鉸接，現(xiàn)有的鉸接形式都行，圖中沒有一一示出，但是鉸軸與軸套之間間隙為0.05mm-0.15mm。此時該花鍵由鉸接件限位，不需要碰珠8將其限位在花鍵槽35內(nèi)。這種情況下瓦斯抽采管頂著花鍵克服碰珠8的彈力將兩個花鍵脫出花鍵槽，鉆頭退出時，花鍵由鉸接件牽引隨鉆頭退出瓦斯抽采孔。
[0034]其中一個花鍵與花鍵槽之間活動連接，如圖7為繩連接，一種情況為軟鋼絲繩62比較長，軟鋼絲繩62置于鉆頭側(cè)壁的儲繩腔體36內(nèi)，軟鋼絲繩62 —端固定在鉆頭側(cè)壁上，另一端通過花鍵槽上的出繩孔伸出儲繩腔體36固定在花鍵25上。這種情況下瓦斯抽采管頂著花鍵克服碰珠8的彈力將花鍵脫出離開鉆頭，鉆頭退出時，花鍵由軟鋼絲繩62牽引隨鉆頭退出瓦斯抽采孔。
[0035]所述繩連接的另一種情況如圖8圖9，花鍵25能夠在花鍵槽35中沿一條相互接觸直線26進行張開與閉合轉(zhuǎn)動，該直線為虛擬軸，軟鋼絲繩62穿過并固定在花鍵25上及花鍵槽35對應(yīng)的鉆頭側(cè)壁上并穿過直線26，將花鍵25與花鍵槽35接觸連接。圖8中孔27為軟鋼絲繩62在花鍵25上固定的孔，孔36為軟鋼絲繩62在花鍵槽35上固定的孔，圖中為三根軟鋼絲繩62并列設(shè)置；圖8中花鍵25與花鍵槽35閉合，圖9中花鍵25與花鍵槽35張開90度。此時從外邊看三根軟鋼絲繩62僅在花鍵25與花鍵槽35接觸看到三個點，花鍵25在花鍵槽35中沿三個點連接的直線轉(zhuǎn)動。本實施例的另一種情況為，花鍵25沒有必要在花鍵槽35中沿一條相互接觸直線26進行張開與閉合轉(zhuǎn)動，而是花鍵25能夠在花鍵槽35中進行張開與閉合轉(zhuǎn)動，軟鋼絲繩62穿過并固定在花鍵25上及花鍵槽35對應(yīng)的鉆頭側(cè)壁上并將花鍵25與花鍵槽35連接，軟鋼絲繩62長度僅供花鍵25在花鍵槽35中進行張開與閉合轉(zhuǎn)動，此時從外邊看三根軟鋼絲繩62在花鍵25與花鍵槽35之間有適合轉(zhuǎn)動的一小段長度。
[0036]這兩種情況下瓦斯抽采管頂著花鍵克服碰珠8的彈力將兩個花鍵脫出花鍵槽，鉆頭退出時，花鍵由軟鋼絲繩62牽引緊隨鉆頭退出瓦斯抽采孔。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述的鉆頭軸向設(shè)置有通孔，通孔頂端設(shè)篦框(3)，篦框(3)內(nèi)設(shè)篦子(2)，篦框(3)與篦子(2)接觸部位為喇叭口形狀，篦子(2)與篦框(3)配合，篦子(2)上設(shè)刀頭，篦子(2)周邊由碰珠固定在蓖框(3)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述的篦框(3)與篦子(2)之間間隙配合，間隙為0.05mm-0.15mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述篦子(2)與篦框(3)間設(shè)通風(fēng)槽，通風(fēng)槽為喇叭狀。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述篦框(3)與篦子(2)之間為花鍵配合，篦子(2)的花鍵是三、四、五個之一，篦框(3)對應(yīng)為三、四、五個花鍵槽；花鍵槽與花鍵接觸部位為喇叭口的一部分，花鍵槽與花鍵配合，每個花鍵由碰珠限位在花鍵槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述篦子(2)的形狀是三星形，十字形或者五星形狀，周邊對應(yīng)為三、四、五個花鍵。
6.如權(quán)利要求5所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述花鍵之一與花鍵槽之間活動連接。
7.如權(quán)利要求6所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述活動連接為鉸接，其中鉸軸與軸套之間間隙為0.05mm-0.15mm。
8.如權(quán)利要求6所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述活動連接為繩連接。
9.如權(quán)利要求8所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述繩連接指花鍵與花鍵槽之間設(shè)軟鋼絲繩，所述軟鋼絲繩穿過并固定在花鍵上及花鍵槽對應(yīng)的鉆頭側(cè)壁上并將花鍵與花鍵槽連接，軟鋼絲繩長度僅供花鍵在花鍵槽中進行張開與閉合轉(zhuǎn)動。
10.如權(quán)利要求9所述的一種煤礦瓦斯抽采孔鉆頭，其特征在于:所述軟鋼絲繩長度僅供花鍵在花鍵槽中進行張開與閉合轉(zhuǎn)動，為花鍵在花鍵槽中沿一條相互接觸直線進行張開與閉合轉(zhuǎn)動，該直線為虛擬軸，軟鋼絲繩穿過并固定在花鍵上及花鍵槽對應(yīng)的鉆頭側(cè)壁上并穿過直線，將花鍵與花鍵槽接觸連接。
【文檔編號】E21B10/00GK103470186SQ201210186208
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月7日
【發(fā)明者】張衛(wèi)星 申請人:張衛(wèi)星