一种井下岩石钻进装置的制作方法

本发明涉及一种钻进装置，尤其涉及一种井下岩石钻进装置。

背景技术：

1、在进行井下矿产开采的过程中，常会遭到岩石的阻碍，而在清除岩石的各种方法中，爆破清除就是一种常用的方法，其流程是在岩石表面钻设一定深度的孔洞，然后将爆炸物填充至该孔洞内，随后进行引爆即能够破除岩石，因此使用钻进装置对于高效钻设孔洞很有必要。而现有的钻进装置在采用干式钻进的方法时，很容易产生扬尘和飞溅的碎屑，不仅污染环境，而且容易对操作人员健康造成损害。

2、现有的雾化除尘方式仅能够除尘却不能防止大块碎屑的飞溅，且由于井下环境的复杂，使得对碎屑和灰尘的收集效果不佳。

3、现有的采用持续向孔洞内缓缓注入液体的方式，虽然能够减少碎屑的飞溅和扬尘的产生，但是需要消耗大量的液体，如果直接排出会造成环境的泥泞，如果增设液体回收装置，则会提高经济成本和处理的繁琐程度。

4、以上突出了现有技术的不足之处。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种井下岩石钻进装置，以解决现有技术中存在的雾化除尘不能防止大块碎屑飞溅、对碎屑和灰尘的收集效果不佳、向孔洞内缓缓注入液体需要消耗大量的液体而会造成环境泥泞以及成本和繁琐程度提高的技术问题。

2、为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

3、一种井下岩石钻进装置，包括手持钻机、钻杆、钻头，所述手持钻机安装有能够拆卸的钻杆，所述钻杆远离手持钻机的端部安装有能够拆卸的钻头，所述钻杆同轴固定有支撑板，所述钻杆轴向滑动连接有内支撑筒，所述支撑板与内支撑筒之间共同连接有一号弹性件，所述内支撑筒在一号弹性件的弹力作用下具有沿着钻杆向钻头方向进行轴向滑动的趋势，所述内支撑筒相较于钻杆呈同轴设置，所述内支撑筒同轴转动连接有外支撑筒，所述内支撑筒通过紧固件同轴安装有涡扇，所述外支撑筒固定有镂空的主支撑件，所述主支撑件滑动连接有三个滑块，各所述滑块的滑动方向相较于钻杆呈圆周等角度向心设置，所述主支撑件和外支撑筒安装有调节组件，所述调节组件能够调节各滑块相较于钻杆的间距，各所述滑块分别固定有与钻杆相平行的副支撑件，所述副支撑件滑动连接有接触脚，所述接触脚与副支撑件之间通过二号弹性件进行连接，所述接触脚在二号弹性件的弹力作用下具有平行于钻杆而向着钻头滑动的趋势，各所述副支撑件共同安装有能够拆卸的弹性过滤网，所述弹性过滤网呈平行于钻杆的三角筒状，所述涡扇完全处于弹性过滤网内，所述弹性过滤网的后部能够对主支撑件的中部镂空处完全进行遮挡，所述弹性过滤网前部与各接触脚相连接，所述弹性过滤网前部能够跟随接触脚沿着副支撑件的滑动而同步移动。

4、在上述技术方案基础上，所述一号弹性件为一号压缩弹簧，所述支撑板前端固定有水平的一号压缩弹簧，所述一号压缩弹簧的前端能够抵于内支撑筒后端，所述一号压缩弹簧和二号弹性件在未发生变形时接触脚的前端位于钻头前端的前方。

5、在上述技术方案基础上，所述主支撑件为镂空的圆盘状的主支撑架，所述调节组件包括齿条架、齿圈、副支撑架、刹车电机、制动齿轮，各所述滑块后端分别固定有齿条架，所述外支撑筒同轴转动连接有齿圈，各所述齿条架分别与齿圈相啮合，所述主支撑架固定有副支撑架，所述副支撑架固定有刹车电机，所述刹车电机外接电源，所述刹车电机的转轴同轴固定有制动齿轮，所述制动齿轮与齿圈相啮合，所述刹车电机通电正反转动时通过制动齿轮和齿圈的啮合能够带动各齿条架和各滑块相较于钻杆进行扩散移动和收缩移动，各所述滑块进行扩散移动和收缩移动时能够使得弹性过滤网同步弹性变形。

6、在上述技术方案基础上，所述主支撑架安装有能够拆卸的配重块，所述配重块在重力的作用下能够使得主支撑架保持位置稳定的趋势而使得两个支撑杆处于支撑管的下方。

7、在上述技术方案基础上，所述副支撑件包括支撑杆、支撑管、喷水孔、后插杆、前插杆，其二的所述副支撑件为圆柱状的支撑杆，其一的所述副支撑件为圆筒状的支撑管，所述支撑管前部封闭，所述支撑管后部贯穿，所述支撑管中部贯穿有多个喷水孔，所述支撑杆外壁和支撑管外壁分别径向固定有后插杆，各所述后插杆分别与弹性过滤网相插接，各所述接触脚分别径向固定有前插杆，各所述前插杆分别与弹性过滤网相插接，所述二号弹性件为二号压缩弹簧，所述二号压缩弹簧后端与副支撑件前端相固定，所述二号压缩弹簧的前端与接触脚相固定。

8、在上述技术方案基础上，所述弹性过滤网前部边沿固定有环形闭合的弹性拦截带，所述弹性拦截带后中部固定有支撑盘，所述支撑盘与内支撑筒相同轴间隙插接，所述内支撑筒能够相较于支撑盘进行转动，所述支撑盘通过紧固件与主支撑架相紧固安装。

9、在上述技术方案基础上，两所述支撑杆所固定的后插杆以及两支撑杆所滑动连接的接触脚所固定的前插杆分别同轴螺纹连接有法兰盘螺栓，所述钻杆下方安装有弹性支撑带，所述弹性支撑带与法兰盘螺栓相插接，所述弹性支撑带被法兰盘螺栓、后插杆和前插杆共同紧固，所述手持钻机安装有泵机，所述泵机的输出管通过外接管道与支撑管后部的贯通处相连通，所述泵机的输入管通过外接管道与外界的用于除尘的液体相连接。

10、与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明在钻进过程中通过旋转的涡扇与弹性过滤网进行配合，能够抽取外界的空气沿径向方向通过弹性过滤网外周后，再沿着轴向方向通过弹性过滤网后排出，从而能够对钻头钻进岩石产生的扬尘和飞溅的碎屑进行拦截和收集，操作方便，成本较低，不会造成外界环境的泥泞，而利用三个接触脚、二号弹性件和弹性过滤网的相互配合，弹性过滤网能够进一步贴合不规则的岩石表面，能够减少扬尘和碎屑的泄露，使得对扬尘和碎屑的收集效果更佳。

11、通过泵机则能够抽取除尘液体并输送至支撑管内，并通过喷水孔喷出，从而能够对支撑管下方的扬尘和飞溅的碎屑进行湿润，继而能够进一步降低涡扇在抽吸扬尘时对外界的污染。

12、通过对调节组件进行控制，能够使得弹性过滤网进行可控的扩张和收缩，扩张的弹性过滤网能够增加空气通过的面积，便于提高过滤扬尘和碎屑的效率，收缩的弹性过滤网则能够使得尘土和碎屑汇聚，从而便于被喷水孔喷出的液体润湿，便于提高润湿效果，也能在一定程度上较少液体的用量，节省成本。

技术特征：

1.一种井下岩石钻进装置，包括手持钻机（1）、钻杆（2）、钻头（3），其特征在于：所述手持钻机（1）安装有能够拆卸的钻杆（2），所述钻杆（2）远离手持钻机（1）的端部安装有能够拆卸的钻头（3），所述钻杆（2）同轴固定有支撑板（4），所述钻杆（2）轴向滑动连接有内支撑筒（5），所述支撑板（4）与内支撑筒（5）之间共同连接有一号弹性件，所述内支撑筒（5）在一号弹性件的弹力作用下具有沿着钻杆（2）向钻头（3）方向进行轴向滑动的趋势，所述内支撑筒（5）相较于钻杆（2）呈同轴设置，所述内支撑筒（5）同轴转动连接有外支撑筒（6），所述内支撑筒（5）通过紧固件同轴安装有涡扇（7），所述外支撑筒（6）固定有镂空的主支撑件，所述主支撑件滑动连接有三个滑块（8），各所述滑块（8）的滑动方向相较于钻杆（2）呈圆周等角度向心设置，所述主支撑件和外支撑筒（6）安装有调节组件（9），所述调节组件（9）能够调节各滑块（8）相较于钻杆（2）的间距，各所述滑块（8）分别固定有与钻杆（2）相平行的副支撑件，所述副支撑件滑动连接有接触脚（10），所述接触脚（10）与副支撑件之间通过二号弹性件进行连接，所述接触脚（10）在二号弹性件的弹力作用下具有平行于钻杆（2）而向着钻头（3）滑动的趋势，各所述副支撑件共同安装有能够拆卸的弹性过滤网（11），所述弹性过滤网（11）呈平行于钻杆（2）的三角筒状，所述涡扇（7）完全处于弹性过滤网（11）内，所述弹性过滤网（11）的后部能够对主支撑件的中部镂空处完全进行遮挡，所述弹性过滤网（11）前部与各接触脚（10）相连接，所述弹性过滤网（11）前部能够跟随接触脚（10）沿着副支撑件的滑动而同步移动。

2.根据权利要求1所述的一种井下岩石钻进装置，其特征在于：所述一号弹性件为一号压缩弹簧（12），所述支撑板（4）前端固定有水平的一号压缩弹簧（12），所述一号压缩弹簧（12）的前端能够抵于内支撑筒（5）后端，所述一号压缩弹簧（12）和二号弹性件在未发生变形时接触脚（10）的前端位于钻头（3）前端的前方。

3.根据权利要求1所述的一种井下岩石钻进装置，其特征在于：所述主支撑件为镂空的圆盘状的主支撑架（13），所述调节组件（9）包括齿条架（14）、齿圈（15）、副支撑架（16）、刹车电机（17）、制动齿轮（18），各所述滑块（8）后端分别固定有齿条架（14），所述外支撑筒（6）同轴转动连接有齿圈（15），各所述齿条架（14）分别与齿圈（15）相啮合，所述主支撑架（13）固定有副支撑架（16），所述副支撑架（16）固定有刹车电机（17），所述刹车电机（17）外接电源，所述刹车电机（17）的转轴同轴固定有制动齿轮（18），所述制动齿轮（18）与齿圈（15）相啮合，所述刹车电机（17）通电正反转动时通过制动齿轮（18）和齿圈（15）的啮合能够带动各齿条架（14）和各滑块（8）相较于钻杆（2）进行扩散移动和收缩移动，各所述滑块（8）进行扩散移动和收缩移动时能够使得弹性过滤网（11）同步弹性变形。

4.根据权利要求3所述的一种井下岩石钻进装置，其特征在于：所述主支撑架（13）安装有能够拆卸的配重块（19），所述配重块（19）在重力的作用下能够使得主支撑架（13）保持位置稳定的趋势而使得两个支撑杆（20）处于支撑管（21）的下方。

5.根据权利要求1所述的一种井下岩石钻进装置，其特征在于：所述副支撑件包括支撑杆（20）、支撑管（21）、喷水孔（22）、后插杆（23）、前插杆（24），其二的所述副支撑件为圆柱状的支撑杆（20），其一的所述副支撑件为圆筒状的支撑管（21），所述支撑管（21）前部封闭，所述支撑管（21）后部贯穿，所述支撑管（21）中部贯穿有多个喷水孔（22），所述支撑杆（20）外壁和支撑管（21）外壁分别径向固定有后插杆（23），各所述后插杆（23）分别与弹性过滤网（11）相插接，各所述接触脚（10）分别径向固定有前插杆（24），各所述前插杆（24）分别与弹性过滤网（11）相插接，所述二号弹性件为二号压缩弹簧（25），所述二号压缩弹簧（25）后端与副支撑件前端相固定，所述二号压缩弹簧（25）的前端与接触脚（10）相固定。

6.根据权利要求1所述的一种井下岩石钻进装置，其特征在于：所述弹性过滤网（11）前部边沿固定有环形闭合的弹性拦截带（26），所述弹性拦截带（26）后中部固定有支撑盘（27），所述支撑盘（27）与内支撑筒（5）相同轴间隙插接，所述内支撑筒（5）能够相较于支撑盘（27）进行转动，所述支撑盘（27）通过紧固件与主支撑架（13）相紧固安装。

7.根据权利要求5所述的一种井下岩石钻进装置，其特征在于：两所述支撑杆（20）所固定的后插杆（23）以及两支撑杆（20）所滑动连接的接触脚（10）所固定的前插杆（24）分别同轴螺纹连接有法兰盘螺栓（28），所述钻杆（2）下方安装有弹性支撑带（29），所述弹性支撑带（29）与法兰盘螺栓（28）相插接，所述弹性支撑带（29）被法兰盘螺栓（28）、后插杆（23）和前插杆（24）共同紧固，所述手持钻机（1）安装有泵机（30），所述泵机（30）的输出管通过外接管道与支撑管（21）后部的贯通处相连通，所述泵机（30）的输入管通过外接管道与外界的用于除尘的液体相连接。

技术总结本发明公开了一种井下岩石钻进装置，属于岩石钻进设备技术领域，手持钻机安装有能够拆卸的钻杆，钻杆远离手持钻机的端部安装有能够拆卸的钻头，钻杆同轴固定有支撑板，钻杆轴向滑动连接有内支撑筒，支撑板与内支撑筒之间共同连接有一号弹性件，内支撑筒在一号弹性件的弹力作用下具有沿着钻杆向钻头方向进行轴向滑动的趋势。本发明在钻进过程中通过旋转的涡扇与弹性过滤网进行配合，能够抽取外界的空气沿径向方向通过弹性过滤网外周后，再沿着轴向方向通过弹性过滤网后排出，从而能够对钻头钻进岩石产生的扬尘和飞溅的碎屑进行拦截和收集，操作方便，成本较低，不会造成外界环境的泥泞。技术研发人员：李永超,王印,罗刚受保护的技术使用者：枣庄矿业（集团）有限责任公司蒋庄煤矿技术研发日：技术公布日：2024/6/23