一种热力碎岩装置的制作方法

本实用新型属于热力碎岩技术领域，具体是涉及一种热力碎岩装置。

背景技术：

热力碎岩工艺是近年来发展的一种新型的复合式碎岩工艺，它是利用热量给岩石加以温度，而形成热应力区的相变，其强度相应降低5％-70％,进而提高钻进效率，降低钻进成本，是对传统钻进工艺的一大发展。热力碎岩机理有两种形式：一种是孔底温度600℃左右时，由于岩石内部和表面的热应力作用，使岩石强度降低，提高了碎岩效率；另一种是当孔底温度达800～900℃时，岩石边界层接近熔融，切削齿在岩石塑性状态下切削碎岩，从而提高碎岩效率。

但是，目前现有的热力碎岩装置，其结构复杂，生产成本高，热力碎岩效果欠佳，如何提供一种结构简单，生产成本低，并且碎岩效果好的热力碎岩装置，是相关领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种热力碎岩装置。该热力碎岩装置结构简单，生产成本低，热力碎岩效果好，便于推广应用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种热力碎岩装置，其特征在于：包括钻杆和设置在所述钻杆下端的碎岩钻头以及用于给待碎岩石加热的燃烧装置，所述钻杆为中空结构，所述钻头包括钻头体和设置在所述钻头体下端的切削齿，所述钻头体为中空结构，所述钻头体的上端开设有用于与所述钻杆相连通的通孔，所述钻头体上开设有用于将进入其 内的空气引导至钻头体下方的竖直风眼，所述钻头体上开设有用于将进入其内的空气引导至钻头体外周侧的水平风槽，所述钻头体上设置有用于将所述燃烧装置所产生火焰向下喷出的喷火孔，所述钻杆的上方设置有用于向其内送入空气的送风泵。

上述的一种热力碎岩装置，其特征在于：所述燃烧装置包括燃料泵、助燃剂泵和混合输送管，所述燃料泵的输出口通过燃料输送管与所述混合输送管的上端连接，所述助燃剂泵的输出口通过助燃剂输送管与所述混合输送管的上端连接，所述混合输送管的下端伸入所述喷火孔，所述喷火孔内设置有用于将所述混合输送管输出的燃料和助燃剂的混合物点燃的点火装置。

上述的一种热力碎岩装置，其特征在于：所述点火装置为电子点火装置，所述点火装置的电子引线沿所述混合输送管向上引出。

上述的一种热力碎岩装置，其特征在于：所述水平风槽的一端与所述竖直风眼相连通，所述水平风槽的另一端通向所述钻头体的外部。

上述的一种热力碎岩装置，其特征在于：所述通孔的孔壁设置有用于定位所述混合输送管的管定位装置。

上述的一种热力碎岩装置，其特征在于：所述管定位装置包括供所述混合输送管穿过的圆环，所述圆环的一侧连接有用于与所述通孔一侧孔壁固定连接的左固定杆，所述圆环的另一侧连接有用于与所述通孔另一侧孔壁固定连接的右固定杆，所述圆环上设置有顶紧螺钉，所述顶紧螺钉位于所述圆环内的一端设置有用于与所述混合输送管外壁相适配的圆弧板。

上述的一种热力碎岩装置，其特征在于：所述钻杆和所述钻头通过拉紧螺栓相连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。

2、本实用新型燃烧装置产生的火焰从所述喷火孔喷出，进而对待碎岩石进行有效的加热，同时，通过所述送风泵将空气经钻杆输入钻头体内， 进而经竖直风眼和水平风槽将空气排出到钻孔内，进入钻孔内的空气再从钻孔向上逸出，形成一个风循环，其利用风对钻头进行有效的冷却。

3、本实用新型通过安装在喷火孔内的点火装置将燃料和助燃剂的混合物点燃，此时燃烧火焰从喷火孔向下喷出进而实现对待碎岩石的加热，其加热方式简单，高效，提高了碎岩效果。

4、本实用新型通过设置管定位装置，能够对混合输送管进行有效的定位，避免混合输料管因钻杆的进风而造成偏移。

5、本实用新型的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型钻头的仰视图。

图3为本实用新型管定位装置的结构示意图。

附图标记说明:

1—钻杆； 2—碎岩钻头； 2-1—钻头体；

2-2—切削齿； 2-3—竖直风眼； 2-4—水平风槽；

2-5—喷火孔； 3—点火装置； 3-1—电子引线；

4—拉紧螺栓； 5—管定位装置； 5-1—圆环；

5-2—左固定杆； 5-3—右固定杆； 5-4—顶紧螺钉；

5-5—圆弧板； 6—混合输送管； 7—助燃剂泵；

8—助燃剂输送管； 9—燃料输送管； 10—燃料泵；

11—钻孔。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种热力碎岩装置，包括钻杆1和设置在所述钻杆1下端的碎岩钻头2以及用于给待碎岩石加热的燃烧装置，所述钻杆1 为中空结构，所述钻头2包括钻头体2-1和设置在所述钻头体2-1下端的切削齿2-2，所述钻头体2-1为中空结构，所述钻头体2-1的上端开设有用于与所述钻杆1相连通的通孔，所述钻头体2-1上开设有用于将进入其内的空气引导至钻头体2-1下方的竖直风眼2-3，所述钻头体2-1上开设有用于将进入其内的空气引导至钻头体2-1外周侧的水平风槽2-4，所述钻头体2-1上设置有用于将所述燃烧装置所产生火焰向下喷出的喷火孔2-5，所述钻杆1的上方设置有用于向其内送入空气的送风泵。

本实施例中，该热力碎岩装置在使用时，所述燃烧装置产生的火焰从所述喷火孔2-5喷出，进而对待碎岩石进行有效的加热，同时，通过所述送风泵将空气经钻杆1输入钻头体2-1内，进而经竖直风眼2-3和水平风槽2-4将空气排出到钻孔11内，进入钻孔11内的空气再从钻孔11向上逸出，形成一个风循环，其利用风对钻头2进行有效的冷却。该热力碎岩装置结构简单，生产成本低，热力碎岩效果好，便于推广应用。

如图1所示，所述燃烧装置包括燃料泵10、助燃剂泵7和混合输送管6，所述燃料泵10的输出口通过燃料输送管9与所述混合输送管6的上端连接，所述助燃剂泵7的输出口通过助燃剂输送管8与所述混合输送管6的上端连接，所述混合输送管6的下端伸入所述喷火孔2-5，所述喷火孔2-5内设置有用于将所述混合输送管6输出的燃料和助燃剂的混合物点燃的点火装置3。

本实施例中，所述燃烧装置在使用时，通过燃料泵10将燃料输送至混合输料管6内，通过助燃剂泵7将助燃剂输送至混合输料管6内，然后通过安装在喷火孔2-5内的点火装置3将燃料和助燃剂的混合物点燃，此时燃烧火焰从喷火孔2-5向下喷出进而实现对待碎岩石的加热，其加热方式简单，高效，提高了碎岩效果。

如图1所示，所述点火装置3为电子点火装置，所述点火装置3的电子引线3-1沿所述混合输送管6向上引出。

结合图1和图2，所述水平风槽2-4的一端与所述竖直风眼2-3相连 通，所述水平风槽2-4的另一端通向所述钻头体2-1的外部。

如图1所示，所述通孔的孔壁设置有用于定位所述混合输送管6的管定位装置5。本实施例中，通过设置管定位装置5，能够对混合输送管6进行有效的定位，避免混合输料管6因钻杆1的进风而造成偏移。

如图3所示，所述管定位装置5包括供所述混合输送管6穿过的圆环5-1，所述圆环5-1的一侧连接有用于与所述通孔一侧孔壁固定连接的左固定杆5-2，所述圆环5-1的另一侧连接有用于与所述通孔另一侧孔壁固定连接的右固定杆5-3，所述圆环5-1上设置有顶紧螺钉5-4，所述顶紧螺钉5-4位于所述圆环5-1内的一端设置有用于与所述混合输送管6外壁相适配的圆弧板5-5。

本实施例中，所述管定位装置5在使用时，通过旋转顶紧螺钉5-4，进而使圆弧板5-5紧紧的贴在混合输送管6的外壁上，进而使得混合输送管6不会左右移动。所述管定位装置5的结构简单，操作简便，能够有效的实现对混合输送管6的定位。

如图1所示，所述钻杆1和所述钻头2通过拉紧螺栓4相连接。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。