专利名称：煤矿坑道防治水专用钻探系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿井下钻探系统，尤其是一种煤矿坑道防治水专用钻探系统。
背景技术：
在煤矿井下探防水钻探时，可能遇见高压水突然涌出造成透水事故，现有技术不能在高压水突出时瞬间快速封闭孔口，且在探水钻探过程中，以往钻机都不含有前夹持器，在打大仰角孔时会导致孔向钻具的瞬间滑落，造成伤人事故。
发明内容本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种安全性好、工作可靠的煤矿坑道防治水专用钻探系统。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案:这种煤矿坑道防治水专用钻探系统，包括钻机，钻机上设有主卡盘和前夹持器，钻机打钻的孔口位置设有防喷器，控制防喷器动作的油路与钻机的液压油路连接在一起，前夹持器和主卡盘形成联动。作为优选，所述防喷器包括箱体，箱体两侧通过紧固螺栓连有盖子，两侧的锁盖和油缸通过双头螺杆和螺母与盖子连接，油缸内设有活塞，活塞外端通过螺纹与丝杆连接，丝杆的外端为扁方结构，活塞内端设在闸板的凹槽里，箱体上设有两个油管接口，分别设有连接两侧油缸的油路，两侧的闸板在进油时互相配合关闭。所述闸板内侧设有闸板胶芯。
作为优选，所述前夹持器包括缸体，缸体、后缸盖和侧板通过四个内六角螺钉连接，缸体内设有活塞体，卡瓦通过T形槽与活塞体连接，后缸盖上设有铰接螺钉和铰接接头体，铰接螺钉和铰接接头体内设有连接缸体内活塞体外侧的油路，上盖通过螺钉与侧板连接，缸体下方设有横梁，前夹持器通过横梁固定于钻机上，侧板上设有管接头，管接头设有连接缸体内活塞体内侧的油路，上盖和横梁对卡瓦进行轴向上的限位。作为优选，所述前夹持器和主卡盘分别通过两个顺序阀与夹持器控制阀连接，夹持器控制阀与油箱连接。所述夹持器控制阀与溢流阀相连接，溢流阀读取钻机上压力表上的数值，并通过齿轮泵与油箱连接。作为优选，所述钻机打钻的孔口位置设有一个流量传感器，流量传感器分别与钻机上的钻机变速箱和给进机构控制阀、以及控制防喷器的防喷器控制阀连接。实用新型有益的效果是:钻机主卡盘夹住钻杆打钻时，在加钻杆时，主卡盘需要松开，这时为了防止钻杆因受到孔内压力水的压力或者钻具的自重从孔内滑出伤人，前夹持器夹住钻杆，防止事故发生，当钻探过程供孔内压力达到一定值时，马上钻机停钻并使防喷器封闭空口，确保高压水不涌出。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是防喷器的结构示意图；[0012]图3是前夹持器的结构示意图；图4是前夹持器和主卡盘的油路连接示意图；附图标记说明:防喷器1，箱体11，双头螺杆12，油缸13，锁盖14，紧固螺栓15，活塞16，闸板17，丝杆18，油管接口 19，盖子110，闸板胶芯111，螺母112，前夹持器2，卡瓦21，上盖22，后缸盖23，铰接接头体24，铰接螺钉25，活塞体26，横梁27，缸体28，侧板29，管接头210，主卡盘3，钻机4，顺序阀5，夹持器控制阀6，溢流阀7，压力表8，齿轮泵9，油箱10。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明:实施例:如图1，这种煤矿坑道防治水专用钻探系统，包括钻机4，钻机4上设有主卡盘3和前夹持器2，钻机4打钻的孔口位置设有防喷器1，控制防喷器I动作的油路与钻机的液压油路连接在一起，前夹持器2和主卡盘3形成联动。在钻孔过程中特别是在“倒杆，加杆”工作时钻机4的主卡盘3要松开钻杆，此时会使钻杆瞬间掉入孔内或者滑出孔外造成事故，特别在打探水孔时遇到压力水时，钻杆会同受到孔内的压力而造成更大的伤亡事故 ，前夹持器2能有效避免以上事故的发生。如图3所示，所述前夹持器2包括缸体28，缸体28、后缸盖23和侧板29通过四个内六角螺钉连接，缸体28内设有活塞体26，卡瓦21通过T形槽与活塞体26连接，后缸盖23上设有铰接螺钉25和铰接接头体24，铰接螺钉25和铰接接头体24内设有连接缸体28内活塞体26外侧的油路，上盖22通过螺钉与侧板29连接，缸体28下方设有横梁27，前夹持器2通过横梁27固定于钻机4上，侧板29上设有管接头210，管接头210设有连接缸体28内活塞体26内侧的油路。当液压油从铰接螺钉25和铰接接头体24进入油缸时，推动活塞体26向中间运动，卡瓦21也随着活塞体26同步运动，夹住钻杆。卡瓦21在上盖22和横梁27的限位下只能作径向运动。当液压油从管接头210进入油缸时，活塞体26向外侧运动即带动卡瓦21向外侧运动，则前夹持器2松开钻杆。如图4所示，前夹持器2和主卡盘3分别通过两个顺序阀5与夹持器控制阀6连接，夹持器控制阀6与油箱10连接。主卡盘3和前夹持器2采用液压联动控制。在大仰角钻孔和探放水钻孔时，时常需要倒杆、加杆、卸杆工作，为防止在主卡盘松开始钻杆从孔内滑出或者掉入孔内造成事故，前夹持器2与之主卡盘3实现联动控制，即主卡盘3松开钻杆前，前夹持器2夹紧钻杆；主卡盘3夹紧钻杆前，前夹持器2松开，通过调整顺序阀，可以调整前夹持器2和主卡盘3联动的时间差，以确保钻机工作环境的安全。操作时只需要操作一个液压手柄即可。夹持器控制阀6与溢流阀7相连接，溢流阀7通过齿轮泵9与油箱10连接。通过给溢流阀7预设一个压力数值，当钻机上的压力表8的数值大于此数值，便启动溢流阀7，使油通过齿轮泵9回到油箱10内，起到对液压系统的保护作用。国家煤矿防治水规定，打探水孔时要用专用的设备，专用的设备是指常有孔口安全装置，通过操作钻机上的液压操纵阀来使防喷器I封闭孔口，防止高压水外漏，避免透水事故，另可拧紧防喷器I两侧的丝杆18，可使其在无液压动力时机械锁紧孔口。如图2所示，所述防喷器I包括箱体11，箱体11两侧通过紧固螺栓15连有盖子110，两侧的锁盖14和油缸13通过双头螺杆12和螺母112与盖子110连接，油缸13内设有活塞16，活塞16外端通过螺纹与丝杆18连接，丝杆18的外端为扁方结构，活塞16内端设在闸板17的凹槽里，箱体11上设有两个油管接口 19，分别设有连接两侧油缸13的油路，两侧的闸板17在进油时互相配合关闭。当液压油从油管接口 19流向油缸13内，两侧的闸板17向内运动，夹紧钻杆并封闭孔口，防止孔内的高层水突出。闸板17内侧设有闸板胶芯111，增加了闸板17与钻杆之间的密封性，更加有效的防止高压水的涌出。所述钻机4打钻的孔口位置设有一个流量传感器，流量传感器分别与钻机4上的钻机变速箱和给进机构控制阀、以及控制防喷器I的防喷器控制阀连接。当流量传感器测得流经孔口位置水的流量超过设定值时，传感器先后给钻机变速箱急停开关，给进机构控制阀、防喷器控制阀发出信号，使钻机停止钻进工作，然后使防喷器I封闭孔口堵住高压水，整个动作迅速。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案， 均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种煤矿坑道防治水专用钻探系统，包括钻机(4)，钻机(4)上设有主卡盘(3)和前夹持器(2)，其特征是:钻机(4)打钻的孔口位置设有防喷器(1)，控制防喷器(I)动作的油路与钻机的液压油路连接在一起，前夹持器(2)和主卡盘(3)形成联动。
2.根据权利要求1所述的煤矿坑道防治水专用钻探系统，其特征是:所述防喷器(I)包括箱体(11)，箱体(11)两侧通过紧固螺栓(15)连有盖子(110)，两侧的锁盖(14)和油缸(13)通过双头螺杆(12)和螺母(112)与盖子(110)连接，油缸(13)内设有活塞(16),活塞(16)外端通过螺纹与丝杆(18)连接，丝杆(18)的外端为扁方结构，活塞(16)内端设在闸板(17)的凹槽里，箱体(11)上设有两个油管接口(19)，分别设有连接两侧油缸(13)的油路，两侧的闸板(17)在进油时互相配合关闭。
3.根据权利要求2所述的煤矿坑道防治水专用钻探系统，其特征是:所述闸板(17)内侧设有闸板胶芯(111)。
4.根据权利要求1所述的煤矿坑道防治水专用钻探系统，其特征是:所述前夹持器(2)包括缸体(28 )，缸体(28 )、后缸盖(23 )和侧板(29 )通过四个内六角螺钉连接，缸体(28 )内设有活塞体(26)，卡瓦(21)通过T形槽与活塞体(26)连接，后缸盖(23)上设有铰接螺钉(25)和铰接接头体(24)，铰接螺钉(25)和铰接接头体(24)内设有连接缸体(28)内活塞体(26 )外侧的油路，上盖(22 )通过螺钉与侧板(29 )连接，缸体(28 )下方设有横梁(27 )，前夹持器(2)通过横梁(27)固定于钻机(4)上，侧板(29)上设有管接头(210)，管接头(210)设有连接缸体(28)内活塞体(26)内侧的油路，上盖(22)和横梁(27)对卡瓦(21)进行轴向上的限位。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的煤矿坑道防治水专用钻探系统，其特征是:所述前夹持器(2 )和主卡盘(3 )分别通过两个顺序阀(5 )与夹持器控制阀(6 )连接，夹持器控制阀(6)与油箱(10)连接。
6.根据权利要求5所述的煤矿坑道防治水专用钻探系统，其特征是:所述夹持器控制阀(6)与溢流阀(7)相连接，溢流阀(7)读取钻机(4)上压力表(8)上的数值，并通过齿轮泵(9)与油箱(10)连接。
7.根据权利要求1所述的煤矿坑道防治水专用钻探系统，其特征是:所述钻机(4)打钻的孔口位置设有一个流量传感器，流量传感器分别与钻机(4)上的钻机变速箱和给进机构控制阀、以及控制防喷器(I)的防喷器控制阀连接。
8.根据权利要求5所述的煤矿坑道防治水专用钻探系统，其特征是:所述钻机(4)打钻的孔口位置设有一个流量传感器，流量传感器分别与钻机(4)上的钻机变速箱和给进机构控制阀、以及控制防喷器(I)的防喷器控制阀连接。
专利摘要本实用新型涉及一种煤矿坑道防治水专用钻探系统，包括钻机，钻机上设有主卡盘和前夹持器，钻机打钻的孔口位置设有防喷器，控制防喷器动作的油路与钻机的液压油路连接在一起，前夹持器和主卡盘形成联动。实用新型有益的效果是钻机主卡盘夹住钻杆打钻时，在加钻杆时，主卡盘需要松开，这时为了防止钻杆因受到孔内压力水的压力或者钻具的自重从孔内滑出伤人，前夹持器夹住钻杆，防止事故发生，当钻探过程供孔内压力达到一定值时，马上钻机停钻并使防喷器封闭空口，确保高压水不涌出。
文档编号E21B19/10GK203129988SQ201320029999
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者徐鸿祥, 郑龙 申请人:杭州祥龙钻探设备有限公司