一種松散巖體鉆孔裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】一種松散巖體鉆孔裝置，包括鉆機(jī)，鉆桿，定位豎臺(tái)和支承桁架；鉆機(jī)連同鉆桿固定于定位豎臺(tái)上，鉆桿與地面垂直；定位豎臺(tái)固定于支承桁架上；定位豎臺(tái)安裝有導(dǎo)軌，在鉆機(jī)工作狀態(tài)下，鉆機(jī)在導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)；支承桁架呈人字結(jié)構(gòu)，包括橫梁，底部安裝有滾輪，橫梁用于固定定位豎臺(tái)，滾輪用于在鉆機(jī)變換地點(diǎn)作業(yè)時(shí)，將支承桁架，連同鉆機(jī)移動(dòng)到預(yù)定位置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，更能夠有效解決松散巖體內(nèi)進(jìn)行鉆孔注漿作業(yè)，鉆孔效率低、成孔率低及安全性差的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
_種松散巖體鉆孔裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆孔裝置及方法，特別是一種適應(yīng)于松散巖體的鉆孔裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤矸石露天堆積形成的高陡矸石山不僅壓占大量土地資源、污染地表和地下水源，而且矸石自燃會(huì)釋放出大量的S02、C0、H2S和苯并(a)蓖等有毒有害氣體，造成大氣污染和破壞生態(tài)環(huán)境，還有可能引發(fā)水煤氣爆炸等破壞性更大的災(zāi)害，造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。治理矸石山，防止矸石山自燃具有較為重要的安全和經(jīng)濟(jì)意義。
[0003]目前，較為常用的一種防止矸石山自燃的方法是注漿滅火法。注漿滅火法通過(guò)向矸石山內(nèi)打鉆注漿，一方面通過(guò)漿液水分的蒸發(fā)，帶走部分熱量(降溫)，另一方面滅火材料包裹矸石，隔絕了氧氣供給，又阻斷了矸石山坡面的氣體流通(隔氧)，從而達(dá)到滅火的目的，但預(yù)期效果好于實(shí)際效果。這主要是由于矸石山屬于多孔介質(zhì)的松散體結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)易發(fā)生卡鉆、塌孔、鉆頭變紅軟化等現(xiàn)象，使注漿鉆孔施工較為困難。因此，注漿鉆孔方式亟需改進(jìn)，但目前，還沒(méi)有一種能夠適應(yīng)于松散巖體結(jié)構(gòu)，有效提高成孔率和鉆孔效率的鉆孔方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種行之有效的適應(yīng)于松散巖體結(jié)構(gòu)的鉆孔裝置和鉆孔方法，較大程度的改善了注漿滅火效果。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種松散巖體鉆孔裝置，包括鉆機(jī)，鉆桿，定位豎臺(tái)和支承桁架;所述鉆機(jī)連同所述鉆桿固定于所述定位豎臺(tái)上，所述鉆桿與地面垂直;所述定位豎臺(tái)固定于所述支承桁架上;所述定位豎臺(tái)安裝有導(dǎo)軌，在所述鉆機(jī)工作狀態(tài)下，所述鉆機(jī)在所述導(dǎo)軌上做往復(fù)運(yùn)動(dòng);所述支承桁架呈人字結(jié)構(gòu)，包括橫梁，底部安裝有滾輪，所述橫梁用于固定所述定位豎臺(tái)，所述滾輪用于在所述鉆機(jī)變換地點(diǎn)作業(yè)時(shí)，將所述支承桁架，連同所述鉆機(jī)移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0007]在上述松散巖體鉆孔裝置中，所述定位豎臺(tái)還安裝有車(chē)輪，所述定位豎臺(tái)與所述支承桁架通過(guò)連接件連接，在所述鉆機(jī)作業(yè)完成后，通過(guò)松開(kāi)所述連接件，使所述定位豎臺(tái)脫離所述支承桁架，然后通過(guò)車(chē)輪，將所述定位豎臺(tái)連同所述鉆機(jī)移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0008]在上述松散巖體鉆孔裝置中，所述鉆機(jī)為潛孔鉆機(jī)。
[0009]在上述松散巖體鉆孔裝置中，所述滾輪為萬(wàn)向輪。
[0010]—種松散巖體鉆孔方法，使用上述松散巖體鉆孔裝置鉆孔，包括以下步驟:
[0011](a)選定鉆孔位置，移動(dòng)所述松散巖體鉆孔裝置至鉆孔位置，保持所述鉆桿(2)垂直于地面；
[0012](b)啟動(dòng)所述鉆機(jī)(I)，使所述鉆機(jī)(I)在所述導(dǎo)軌(301)上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，隨著鉆孔的深入，開(kāi)始向鉆孔內(nèi)插入注漿管，向鉆孔內(nèi)灌注預(yù)先配置的鉆孔沖洗液；
[0013](c)鉆孔作業(yè)完成后，通過(guò)所述支承桁架(4)和所述定位豎臺(tái)(3)快速將所述鉆機(jī)
(I)和所述鉆桿(2)移動(dòng)到預(yù)定位置，開(kāi)始下一個(gè)鉆孔作業(yè)。
[0014]本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]①本發(fā)明提供的松散巖體鉆孔裝置及方法，由于將鉆機(jī)固定于定位豎臺(tái)，定位豎臺(tái)又固定于支承桁架之上，鉆機(jī)可在定位豎臺(tái)上做反復(fù)運(yùn)動(dòng)，鉆桿垂直于地面打鉆，在打鉆同時(shí)，還對(duì)鉆孔及時(shí)進(jìn)行注漿作業(yè)，因此，本發(fā)明能夠有效解決在松散巖體內(nèi)打鉆容易卡鉆，且成孔率低的問(wèn)題。
[0016]②本發(fā)明提供的松散巖體鉆孔裝置及方法，由于采用鉆機(jī)固定于定位豎臺(tái)，定位豎臺(tái)又固定于支承桁架之上的結(jié)構(gòu)，使工作人員能夠遠(yuǎn)程操作鉆機(jī)作業(yè)，且鉆孔穩(wěn)定性高，因此，本發(fā)明能夠有效避免在預(yù)防矸石山自燃注漿鉆孔作業(yè)中高溫蒸汽傷害事故的發(fā)生，能夠保證鉆孔作業(yè)的安全性。
[0017]③本發(fā)明提供的松散巖體鉆孔裝置及方法，由于采用的定位豎臺(tái)和支承桁架均可由簡(jiǎn)單的鋼管焊接而成，造價(jià)低，因此，本發(fā)明能夠在有效解決鉆孔有效性和安全性的問(wèn)題同時(shí)，還能夠有效避免鉆孔作業(yè)成本增高和程序復(fù)雜化問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0019]圖1是本發(fā)明松散巖體鉆孔裝置結(jié)構(gòu)示意圖主視圖；
[0020]圖2是本發(fā)明松散巖體鉆孔裝置結(jié)構(gòu)示意圖右視圖。
[0021]圖中標(biāo)記為:1-鉆機(jī)，2-鉆桿，3-定位豎臺(tái)，4-支承桁架，301-導(dǎo)軌，302-車(chē)輪，401 -支承桁架橫梁，402-滾輪，403-連接件。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0023]圖1-2顯示的是本發(fā)明松散巖體鉆孔裝置的優(yōu)選實(shí)施例。
[0024]實(shí)施例一
[0025]所述松散巖體鉆孔裝置，包括鉆機(jī)I，鉆桿2，定位豎臺(tái)3和支承桁架4;所述鉆機(jī)I連同所述鉆桿2固定于所述定位豎臺(tái)3上，所述鉆桿2與地面垂直;所述定位豎臺(tái)3固定于所述支承桁架4上;所述定位豎臺(tái)3安裝有導(dǎo)軌301;所述支承桁架4呈人字結(jié)構(gòu)，包括橫梁401，底部安裝有滾輪402，所述橫梁401用于固定所述定位豎臺(tái)3，所述滾輪402用于在所述鉆機(jī)I變換地點(diǎn)作業(yè)時(shí)，將所述支承桁架4，連同所述鉆機(jī)I移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0026]在本實(shí)施例中，所述鉆機(jī)I為潛孔鉆機(jī)。
[0027]在本實(shí)施例中，所述滾輪402為萬(wàn)向輪。
[0028]使用本實(shí)施例在松散巖體內(nèi)進(jìn)行鉆孔的方法，包括如下步驟:
[0029](a)選定鉆孔位置，移動(dòng)所述松散巖體鉆孔裝置至鉆孔位置，保持所述鉆桿2垂直于地面；
[0030](b)啟動(dòng)所述鉆機(jī)1，使所述鉆機(jī)I在所述導(dǎo)軌301上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，隨著鉆孔的深入，開(kāi)始向鉆孔內(nèi)插入注漿管，向鉆孔內(nèi)灌注預(yù)先配置的鉆孔沖洗液；
[0031](c)鉆孔作業(yè)完成后，通過(guò)所述支承桁架4，將所述定位豎臺(tái)3連同所述鉆機(jī)(I)和所述鉆桿(2)移動(dòng)到預(yù)定位置，開(kāi)始下一個(gè)鉆孔作業(yè)。
[0032]實(shí)施例二
[0033]所述松散巖體鉆孔裝置，包括鉆機(jī)I，鉆桿2，定位豎臺(tái)3和支承桁架4;所述鉆機(jī)I連同所述鉆桿2固定于所述定位豎臺(tái)3上，所述鉆桿2與地面垂直;所述定位豎臺(tái)3固定于所述支承桁架4上;所述定位豎臺(tái)3安裝有導(dǎo)軌301;所述支承桁架4呈人字結(jié)構(gòu)，包括橫梁401，底部安裝有滾輪402，所述橫梁401用于固定所述定位豎臺(tái)3，所述滾輪402用于在所述鉆機(jī)I變換地點(diǎn)作業(yè)時(shí)，將所述支承桁架4，連同所述鉆機(jī)I移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0034]在本實(shí)施例中，所述定位豎臺(tái)3還安裝有車(chē)輪302，所述定位豎臺(tái)3與所述支承桁架4通過(guò)連接件403連接，在所述鉆機(jī)I作業(yè)完成后，通過(guò)松開(kāi)所述連接件403，使所述定位豎臺(tái)3脫離所述支承桁架4，然后通過(guò)車(chē)輪302，將所述定位豎臺(tái)3連同所述鉆機(jī)I移動(dòng)到預(yù)定位置。
[0035]在本實(shí)施例中，所述鉆機(jī)I為潛孔鉆機(jī)。
[0036]在本實(shí)施例中，所述滾輪402為萬(wàn)向輪。
[0037]使用本實(shí)施例在松散巖體內(nèi)進(jìn)行鉆孔的方法，包括如下步驟:
[0038](a)選定鉆孔位置，移動(dòng)所述松散巖體鉆孔裝置至鉆孔位置，保持所述鉆桿2垂直于地面；
[0039](b)啟動(dòng)所述鉆機(jī)1，使所述鉆機(jī)I在所述導(dǎo)軌301上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，隨著鉆孔的深入，開(kāi)始向鉆孔內(nèi)插入注漿管，向鉆孔內(nèi)灌注預(yù)先配置的鉆孔沖洗液；
[0040](c)鉆孔作業(yè)完成后，松開(kāi)所述連接件403，使所述定位豎臺(tái)3脫離所述支承桁架4;
[0041](d)通過(guò)所述定位豎臺(tái)3將所述鉆機(jī)(I)和所述鉆桿(2)移動(dòng)到預(yù)定位置；
[0042](e)將所述支承桁架(4)移動(dòng)到預(yù)定位置，然后通過(guò)所述連接件(403)將所述定位豎臺(tái)(3)固定于所述支承桁架(4)上；
[0043](f)啟動(dòng)所述鉆機(jī)(I)開(kāi)始下一個(gè)鉆孔作業(yè)。
[0044]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種松散巖體鉆孔裝置，其特征在于:包括鉆機(jī)(I)，鉆桿(2)，定位豎臺(tái)(3)和支承桁架⑷； 所述鉆機(jī)(I)連同所述鉆桿(2)固定于所述定位豎臺(tái)(3)上，所述鉆桿(2)與地面垂直； 所述定位豎臺(tái)(3)固定于所述支承桁架(4)上； 所述定位豎臺(tái)(3)安裝有導(dǎo)軌(301)，在所述鉆機(jī)(I)工作狀態(tài)下，所述鉆機(jī)(I)在所述導(dǎo)軌(301)上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)； 所述支承桁架(4)呈人字結(jié)構(gòu)，包括橫梁(401)，底部安裝有滾輪(402)，所述橫梁(401)用于固定所述定位豎臺(tái)(3)，所述滾輪(402)用于在所述鉆機(jī)(I)變換地點(diǎn)作業(yè)時(shí)，將所述支承桁架(4)，連同所述鉆機(jī)(I)移動(dòng)到預(yù)定位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的松散巖體鉆孔裝置，其特征在于:所述定位豎臺(tái)(3)還安裝有車(chē)輪(302)，所述定位豎臺(tái)(3)與所述支承桁架(4)通過(guò)連接件(403)連接，在所述鉆機(jī)(I)作業(yè)完成后，通過(guò)松開(kāi)所述連接件(403)，使所述定位豎臺(tái)(3)脫離所述支承桁架(4)，然后通過(guò)車(chē)輪(302)，將所述定位豎臺(tái)(3)連同所述鉆機(jī)(I)移動(dòng)到預(yù)定位置。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的松散巖體鉆孔裝置，其特征在于:所述鉆機(jī)(I)為潛孔鉆機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一所述的松散巖體鉆孔裝置，其特征在于:所述滾輪(402)為萬(wàn)向輪。5.一種松散巖體鉆孔方法，其特征在于:使用權(quán)利要求1-4所述的松散巖體鉆孔裝置鉆孔，包括以下步驟: (a)選定鉆孔位置，移動(dòng)所述松散巖體鉆孔裝置至鉆孔位置，保持所述鉆桿(2)垂直于地面； (b)啟動(dòng)所述鉆機(jī)(I)，使所述鉆機(jī)(I)在所述導(dǎo)軌(301)上做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，隨著鉆孔的深入，開(kāi)始向鉆孔內(nèi)插入注漿管，向鉆孔內(nèi)灌注預(yù)先配置的鉆孔沖洗液； (c)鉆孔作業(yè)完成后，通過(guò)所述支承桁架(4)和所述定位豎臺(tái)(3)快速將所述鉆機(jī)(I)和所述鉆桿(2)移動(dòng)到預(yù)定位置，開(kāi)始下一個(gè)鉆孔作業(yè)。
【文檔編號(hào)】E21B7/02GK106089077SQ201610592830
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月27日 公開(kāi)號(hào)201610592830.7, CN 106089077 A, CN 106089077A, CN 201610592830, CN-A-106089077, CN106089077 A, CN106089077A, CN201610592830, CN201610592830.7
【發(fā)明人】姚海飛, 樊少武, 吳海軍, 鄭忠亞, 王海燕, 張群, 徐長(zhǎng)富, 柴佳美
【申請(qǐng)人】煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司