【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿开采钻探，具体的说是煤矿地区井下钻探高效钻孔设备及其钻探方法。
技术介绍
1、煤是一种重要的化石能源,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,其中碳、氢、氧三者总和约占有机质的95％以上。煤作为重要的能源和工业原料,在电力、冶金、化学工业等领域有广泛应用,具有十分重要的经济意义。煤根据成熟度的不同,可以分为褐煤、烟煤、无烟煤和半无烟煤等几种类型。
2、在煤矿的开采过程中,矿工常常会遇到各种地质灾害,其中最常见的就是水害。当遇到水害时,需要使用探水钻机进行钻孔作业,以了解地层情况,采取相应的防治措施。在钻孔过程中,通常会使用钻井设备带动钻头向下钻探地层。然而,当遇到硬度较高的岩层时,钻头的钻进效率会显著降低,切削负荷增大,这会导致钻头过度磨损甚至损坏,从而影响整体的钻探效率。
3、为此，本专利技术提供煤矿地区井下钻探高效钻孔设备及其钻探方法。
技术实现思路
1、为了弥补现有技术的不足，解决
技术介绍
中所提出的至少一个技术问题。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，包括钻头，所述钻头底部对称开设有排渣孔；
3、破碎组件，所述破碎组件设置在钻头内腔中，所述破碎组件能够从钻头底部中心所设破碎孔中探出，进而辅助击碎钻头底部岩层；所述破碎组件包括撞击杆一，所述撞击杆一活动安装在破碎孔中，所述撞击杆一的顶部固定连接有连接板，所述内腔上部管壁两侧对称固定安装有电磁块，所述电磁块
4、优选的，所述撞击杆一顶端中间所设滑腔中滑动安装有撞击杆二，所述撞击杆二顶端滑动套设有限位板，所述限位板下方安装有弹簧二，所述弹簧二套设在撞击杆二顶部阶梯部位置上，所述电磁块的上方固定安装有挡板，所述限位板的内部横向的开设有容纳腔，所述容纳腔靠近撞击杆二的一侧滑动安装有限位块，所述限位块一端贯穿至限位板中心孔中，所述撞击杆二侧壁上等距开设有多个限位槽，所述限位块与限位槽适配，所述容纳腔中间滑动密封安装有活塞，所述活塞和限位块之间固定安装有弹簧三，所述容纳腔远离限位块的一侧顶部开设有竖槽，所述竖槽中滑动密封安装有活动块，所述活动块顶端与挡板固定连接，所述容纳腔中且位于所述活塞远离限位块的一侧填充有液体，所述容纳腔的侧边开设有滑槽一，所述活动块侧壁固定连接有连接块，所述连接块滑动设置在滑槽一中，所述连接块底部固定安装有弹簧四；所述容纳腔中间设置有使得限位块缓慢缩回的延时组件。
5、优选的，所述延时组件包括隔板，所述隔板轮廓与容纳腔内壁适配，所述隔板固定于容纳腔中间，所述隔板中心处开设有通孔一，所述通孔一的上下两侧对称开设有通孔二，所述通孔一靠近活塞的侧壁转动安装有盖板，所述盖板与隔板连接位置固定安装有使其复位的扭簧。
6、优选的，所述限位块与限位槽插接的端部设置为倾斜状。
7、优选的，所述钻头内腔下部设置有疏通组件，所述疏通组件包括安装板，所述安装板中部滑动套设在撞击杆一上，所述安装板的两端底部分别固定安装有疏通杆，所述疏通杆与排渣孔适配，所述安装板的两端底部固定安装有使其复位的弹簧五，所述撞击杆一上且位于安装板上方位置固定安装有压杆。
8、优选的，所述钻头内腔下部两边侧壁上对称开设有滑槽二，所述安装板两端滑动设置在滑槽二中。
9、优选的，所述压杆端部滑动设置在滑槽二中。
10、优选的，所述电磁块和挡板均为对称设置扇形结构，两侧所述电磁块和挡板相邻侧边设有缺口一，所述连接板和限位板侧壁上开设有缺口二。
11、煤矿地区井下钻探高效钻孔设备的钻探方法，该方法适用于上述煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，包括以下步骤：
12、s1、钻头安装在钻井设备的钻杆底端，通过钻井设备带动钻头向下钻探岩层，通孔控制器接通电磁块一电源，电磁块一产生吸力且吸引连接板和撞击杆一向上运动，弹簧一被压缩；
13、s2、撞击杆一同步带动撞击杆二上移，通过弹簧二推动限位板上移贴合在挡板底部，活动块向着容纳腔内部运动且挤压内部液体，盖板被打开，液体穿过通孔一和通孔二且推动活塞、限位块横向运动，限位块端部探出容纳腔；
14、s3、限位块端部卡接在限位槽中，阻止撞击杆二向下运动，撞击杆二继续上移，弹簧二被持续压缩；
15、s4、控制电磁块断电，吸力消失，通过弹簧一回弹作用推动撞击杆一沿着破碎孔快速下移，撞击杆一底部尖端撞击下方岩层，破碎较硬的岩层；
16、s5、弹簧四伸长推动限位板与挡板分离，容纳腔内部液体向着远离限位块的一侧转移，盖板闭合，液体只从通孔二中回流，液体回流速度变慢，使得限位块端部缓慢从限位槽中脱离，弹簧二推动撞击杆二向下运动且撞击在撞击杆内部滑腔底部；
17、s6、撞击杆一下移同时带动压杆下移，挤压安装板和疏通杆向下运动，通过疏通杆将堵塞在排渣孔中的杂物推出。
18、本专利技术的有益效果如下：
19、1.本专利技术所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备及其钻探方法，通过设置破碎组件辅助击碎钻头底部岩层，使用时撞击杆一底部尖端撞击下方岩层，有效破碎较硬的岩层,减轻了钻头的切削负荷,延长钻头使用寿命，有利于提升整体的钻探速度；此外通过撞击杆二向下运动且撞击在撞击杆一内部滑腔底部，实现双重撞击，可以进一步提高破碎能力，进而提升钻进效率。
20、2.本专利技术所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备及其钻探方法，通过设置疏通组件便于疏通排渣孔，撞击杆一下移同时带动压杆下移，挤压安装板和疏通杆向下运动，通过疏通杆将堵塞在排渣孔中的杂物推出，避免排渣孔被堵塞。
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1.煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：包括钻头(1)，所述钻头(1)底部对称开设有排渣孔(5)；
2.根据权利要求1所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述撞击杆一(31)顶端中间所设滑腔中滑动安装有撞击杆二(35)，所述撞击杆二(35)顶端滑动套设有限位板(37)，所述限位板(37)下方安装有弹簧二(36)，所述弹簧二(36)套设在撞击杆二(35)顶部阶梯部位置上，所述电磁块(34)的上方固定安装有挡板(38)，所述限位板(37)的内部横向的开设有容纳腔(313)，所述容纳腔(313)靠近撞击杆二(35)的一侧滑动安装有限位块(310)，所述限位块(310)一端贯穿至限位板(37)中心孔中，所述撞击杆二(35)侧壁上等距开设有多个限位槽(39)，所述限位块(310)与限位槽(39)适配，所述容纳腔(313)中间滑动密封安装有活塞(312)，所述活塞(312)和限位块(310)之间固定安装有弹簧三(311)，所述容纳腔(313)远离限位块(310)的一侧顶部开设有竖槽(314)，所述竖槽(314)中滑动密封安装有活动块(315)，所述活动块(315
3.根据权利要求2所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述延时组件包括隔板(319)，所述隔板(319)轮廓与容纳腔(313)内壁适配，所述隔板(319)固定于容纳腔(313)中间，所述隔板(319)中心处开设有通孔一(320)，所述通孔一(320)的上下两侧对称开设有通孔二(321)，所述通孔一(320)靠近活塞(312)的侧壁转动安装有盖板(322)，所述盖板(322)与隔板(319)连接位置固定安装有使其复位的扭簧。
4.根据权利要求3所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述限位块(310)与限位槽(39)插接的端部设置为倾斜状。
5.根据权利要求4所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述钻头(1)内腔(2)下部设置有疏通组件(4)，所述疏通组件(4)包括安装板(41)，所述安装板(41)中部滑动套设在撞击杆一(31)上，所述安装板(41)的两端底部分别固定安装有疏通杆(43)，所述疏通杆(43)与排渣孔(5)适配，所述安装板(41)的两端底部固定安装有使其复位的弹簧五(42)，所述撞击杆一(31)上且位于安装板(41)上方位置固定安装有压杆(45)。
6.根据权利要求5所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述钻头(1)内腔(2)下部两边侧壁上对称开设有滑槽二(44)，所述安装板(41)两端滑动设置在滑槽二(44)中。
7.根据权利要求6所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述压杆(45)端部滑动设置在滑槽二(44)中。
8.根据权利要求7所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述电磁块(34)和挡板(38)均为对称设置扇形结构，两侧所述电磁块(34)和挡板(38)相邻侧边设有缺口一，所述连接板(32)和限位板(37)侧壁上开设有缺口二。
9.煤矿地区井下钻探高效钻孔设备的钻探方法，该方法适用于权利要求8所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：包括钻头(1)，所述钻头(1)底部对称开设有排渣孔(5)；
2.根据权利要求1所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述撞击杆一(31)顶端中间所设滑腔中滑动安装有撞击杆二(35)，所述撞击杆二(35)顶端滑动套设有限位板(37)，所述限位板(37)下方安装有弹簧二(36)，所述弹簧二(36)套设在撞击杆二(35)顶部阶梯部位置上，所述电磁块(34)的上方固定安装有挡板(38)，所述限位板(37)的内部横向的开设有容纳腔(313)，所述容纳腔(313)靠近撞击杆二(35)的一侧滑动安装有限位块(310)，所述限位块(310)一端贯穿至限位板(37)中心孔中，所述撞击杆二(35)侧壁上等距开设有多个限位槽(39)，所述限位块(310)与限位槽(39)适配，所述容纳腔(313)中间滑动密封安装有活塞(312)，所述活塞(312)和限位块(310)之间固定安装有弹簧三(311)，所述容纳腔(313)远离限位块(310)的一侧顶部开设有竖槽(314)，所述竖槽(314)中滑动密封安装有活动块(315)，所述活动块(315)顶端与挡板(38)固定连接，所述容纳腔(313)中且位于所述活塞(312)远离限位块(310)的一侧填充有液体，所述容纳腔(313)的侧边开设有滑槽一(316)，所述活动块(315)侧壁固定连接有连接块(317)，所述连接块(317)滑动设置在滑槽一(316)中，所述连接块(317)底部固定安装有弹簧四(318)；所述容纳腔(313)中间设置有使得限位块(310)缓慢缩回的延时组件。
3.根据权利要求2所述的煤矿地区井下钻探高效钻孔设备，其特征在于：所述延时组件包括隔板(319)，所述隔板(319)轮廓与容纳腔(313)内壁适配，所述隔板(319)固定于...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛鸿波，张世宏，熊鹏辉，刘铭，邱长健，张宏涛，周伟，杨建强，赵凯，叶子龙，
申请(专利权)人：陕西省煤层气开发利用有限公司，
类型：发明
国别省市：
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