专利名称：煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种深孔钻机，具体地说是一种煤矿用的孔底马达切削式深孔钻 机。
背景技术：
为了消除煤矿透水及瓦斯事故隐患，保障煤矿生产的安全，防止因透水及瓦斯突 出的重大事故，国家已将煤矿防透水防瓦斯突出工作定为硬性措施。瓦斯抽放及远距离探 水是治理煤矿瓦斯及透水事故的根本措施，顺层长钻孔抽放瓦斯及探放水技术是最经济的 方法之一。为了实现顺层钻孔，需要在煤层中施工长钻孔，而顺层长钻孔施工难度较大。现 有常规钻探设备存在成孔偏斜度大以及钻杆负荷大及抖晃率高等问题。在工作时由于钻杆 旋转带动钻头旋转对煤岩层钻进切削，浅孔作业或在地质结构不复杂的情况下作业时，能 钻进30-60米，一旦超过70米遇到地质结构多变时，由于钻杆旋转阻力大，排屑困难，造成 钻杆弯曲，直至钻杆卡死无法正常作业，给煤矿安全工作及经济效益带来极大损失。孔底马 达钻孔技术的原理是利用马达直接带动钻头旋转对煤岩层切削。而钻杆本身不旋转，只起 推进作用，可以有效避免常规钻机在工作时因钻杆的弯曲抖晃所产生的副作用。
发明内容本实用新型所要解决的问题是克服深孔作业时钻杆易弯曲卡死以及钻进方向不 准确，导致钻进深度和精度低的缺陷，提供一种煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机。本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是煤矿用的孔底马达切削 式深孔钻机，主要由机架、导轨、钻杆、钻头和液压缸组成，钻杆设在导轨内，钻杆的后端为 液压推进装置，钻头与钻杆的连接处设有马达和导向装置。所述的导向装置，其外壁上设有与钻杆轴向平行的导向条。所述的导向条为四根，均布安装在导向装置的外壁上。所述的导向条与导向装置之间设有空隙。所述的导向条，其两端设有切削刃。所述的钻杆，其轴心设有水道。本实用新型的有益效果是马达钻进时钻杆本身不旋转，只有钻杆末端的马达带 动钻头旋转，与钻杆旋转钻进相比能很好地保持钻孔的完整性，减少了塌孔的客观因素，并 可以有效避免钻进困难以及钻杆折损等问题；设置的导向装置有效提高了钻进精度，提高 了最大钻进深度，钻进深度可达500米以上，钻机钻进200米，误差小于1. 5度。并且在导 向装置的导向条中间留有的空隙既可以便于马达与动力源连接，又可以作为排屑口，便于 高压水冲洗排渣，结构设计合理，实用性好。
图1是本实用新型的结构示意图。[0012]图2是图1的俯视图。图3是本实用新型导向装置的结构示意图。图4是本实用新型导向装置的横断面示意图。图中标记1、机架，2、横梁，3、导轨，4、液压推进装置，5、液压缸，6、钻杆，7、导向装 置，8、马达，9、钻头，10、导向条，11、切削刃，12、空隙。
具体实施方式
如图所示，煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机，主要由机架1、导轨3、钻杆6、钻头 9和液压缸5组成，导轨3架设在机架1的两根横梁2上，横梁2由四根液压缸5支撑。钻 杆6设在导轨3内，钻杆6的后端为液压推进装置4，钻头9与钻杆6的连接处设有马达8 和导向装置7。马达8可以选用液压、气动或电动式，其动力连接管或线从钻杆6外侧连接 至马达8。导向装置7为管状，其外壁上设有与钻杆6轴向平行的导向条10。导向条10可 以设置四根，呈十字对称均布设置在导向装置7的外壁上。其数量也可以根据实际需要设 置。导向条10的两端设有切削刃11，钻进时导向条10紧贴孔壁，起到导向、防偏的作用。 导向条10为弧形，与导向装置7之间留有空隙12，便于马达连接动力管线及排屑之用。所 述的钻杆6和导向装置7内设有水道，高压水由注水器注入钻杆6的水道内，水流通过钻杆 6由导向装置7前端的出水口喷出，用于冷却马达和水冲排屑。高压水流可将钻进过程中产 生的碎屑由导向装置上留有的空隙12排出孔外。出水口也可以直接设置在钻头9内。所述的钻头使用扇形面金刚石材料钻头。通过分别调整支撑两根横梁2的液压缸5的伸缩高度可以调整导轨3的角度，从 而调整钻进角度。液压推进装置4推动钻杆6向前，钻杆6本身不旋转，只起到推进作用， 由钻杆6末端的马达8带动钻头9钻进。液压推进装置4达到伸缩极限后，松开其与钻杆 6连接的夹紧装置，使其与钻杆6分离，退回液压推进装置4，续接一根钻杆6后继续推进直 至达到所需深度。钻进过程中钻杆6本身不旋转，这样可以有效避免钻进困难以及钻杆折 损等问题，钻进深度可达500米以上。所述的钻头9可选用自定心钻头，以提高钻进精度。 在马达8与钻杆6之间设置导向装置7，导向装置7上的导向条10进入钻孔后紧贴孔壁，可 以在自定心钻头达不到定心效果时，有效避免成孔偏斜，钻进精度高，钻机钻进200米，误 差小于1.5度。
权利要求煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机，主要由机架(1)、导轨(3)、钻杆(6)、钻头(9)和液压缸(5)组成，其特征在于钻杆(6)设在导轨(3)内，钻杆(6)的后端为液压推进装置(4)，钻头(9)与钻杆(6)的连接处设有马达(8)和导向装置(7)。
2.根据权利要求1所述的煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机，其特征在于所述的导 向装置(7)，其外壁上设有与钻杆(6)轴向平行的导向条(10)。
3.根据权利要求2所述的煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机，其特征在于所述的导 向条(10)为四根，均布安装在导向装置(7)的外壁上。
4.根据权利要求2或3所述的煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机，其特征在于所述 的导向条(10)与导向装置(7)之间设有空隙(12)。
5.根据权利要求2或3所述的煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机，其特征在于所述 的导向条(10)，其两端设有切削刃(11)。
6.根据权利要求1所述的煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机，其特征在于所述的钻 杆(6)，其轴心设有水道。
专利摘要煤矿用的孔底马达切削式深孔钻机，主要由机架、导轨、钻杆、钻头和液压缸组成，钻杆设在导轨内，钻杆的后端为液压推进装置，钻头与钻杆的连接处设有马达和导向装置。所述的导向装置，其外壁上设有与钻杆轴向平行的导向条。导向条与导向装置之间设有空隙。两端设有切削刃。钻杆轴心设有水道。避免了钻进困难以及钻杆折损等问题；有效提高了钻进精度，提高了最大钻进深度，并且在导向装置的导向条中间留有的空隙既可以便于马达与动力源连接，又可以作为排屑口，便于高压水冲洗排渣，结构设计合理，实用性好。
文档编号E21B1/12GK201588526SQ200920297070
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者苏善修, 苏心照, 苏韶雅 申请人:苏心照