本系统介绍了一种可调径锥形钻孔排粉卸压系统,适用于煤矿或金属矿山的钻孔卸压作业。该系统由卸压连杆和排粉卸压钻头组成,其中排粉卸压钻头位于卸压连杆前端,卸压连杆
背景技术
与浅部开采相比,深部开采煤岩体所处应力环境更为复杂,受高应力、强开采扰动及复杂地质构造的作用,冲击地压发生的频率和强度明显增加。目前对冲击地压的研究取得了丰富的研究成果,但由于地下岩体自身的“不透明”性及其所处的应力环境不确定性,冲击地压仍是煤矿科技工作者面临的棘手难题。
针对上述问题,众多学者在冲击地压综合防治当前的研究取得了长足的进展,为煤炭的安全开采提供保障。钻孔卸压技术针对煤矿冲击地压防治的一种有效的局部性主动解危措施可以避免高应力集中和改善煤岩体介质性质以减弱积聚弹性能的能力。在煤体或岩体中的钻孔卸压法因具有效率高、成本低、卸压效果好等优点受到煤矿企业的青睐。
然而现有的卸压装置在现场使用中仍存在一定的不足,主要表现在卸压装置中的钻头刚性不足、稳定性不高;不能对粉尘进行干式排出,造成排粉效率不高;钻头结构设计单一无法满足复杂岩体卸压需要。同时,原有连接前进式全自动可控变径卸压连杆的钻头有效排粉空间较低,无法实现有效的干式排粉。因此,研发一种既能保证钻孔内干式排粉又能针对复杂岩体结构多变的卸压钻头成为现阶段亟需解决的问题。
现有技术相关研究报道主要有:
CN204060516U公开了一种干式内排粉钻头,主要采用钻头体上的排粉孔实现干粉的排出,该装置的钻头体为圆柱形,在岩体内钻头体平行于岩壁,无法形成有效的排粉空间,因此该钻头的排粉效率较低,同时该钻头无法应用于前进式全自动可控变径卸压连杆中。
CN108979549B公开了一种干式内排粉钻头,主要采用螺旋切削刀和通孔实现干粉的排出,该钻头端头无法满足对岩石破碎的需要,会造成大块岩体堵塞钻孔,使其仅适用于软岩岩体中的钻进,同时螺旋切削刀强度较低,造成钻头稳定性差。
综上所述,现有技术中的试验装置还没有实现针对复杂岩体可以改变钻头结构的问题,也没有解决快速排粉、快速钻进的问题,因此,本领域相关研究人员致力于开发一种可变径棱锥型钻孔排粉卸压装置。
实现思路