[发明专利]搓杆头、煤矿井下动力头钻机用搓杆装置及起下钻方法

说明书

本发明公开了一种搓杆头、煤矿井下动力头钻机用搓杆装置及起下钻方法，该搓杆装置包括两个搓杆头、安装在两个搓杆头下方的夹紧单元、滑架和集成阀组；两个搓杆头的搓轮相对设置且均相互平行；夹紧单元包括中心板，中心板通过收紧油缸分别连接有位于中心板两侧的左侧板和右侧板；两个搓杆头分别安装在左侧板和右侧板上端；滑架包括相互平行的安装底座、定位板和垂直安装在安装底座和定位板之间的滑轨；滑轨贯穿中心板且滑轨平行于搓杆头的搓轮；集成阀组通过导线分别连接搓杆头和夹紧单元。本发明的搓杆装置带动钻杆旋转速度是动力头带动钻杆旋转速度的2～4倍；通过设置集成阀组将钻杆的旋转速度与轴向移动速度进行匹配，可适应不同规格的钻杆。

技术领域

本发明属于煤矿井下钻探技术领域，具体涉及一种搓杆头、煤矿井下动力头钻机用搓杆装置及起下钻方法。

背景技术

在煤矿井下施工瓦斯抽放钻孔或探放水等钻孔时大量使用主轴通孔式动力头钻机，此类钻机配套使用钻杆的长度可不受钻机给进机身行程的限制，施工过程的起下钻工序通常在动力头后端进行，由人工完成。具体过程如下：(1)下钻工序：人工将钻杆搬运至动力头后端，将待加钻杆公丝扣对准动力头中的钻杆母丝扣，人工拧上2～3扣，保证两钻杆同轴后，动力头退至机身后端，动力头中的卡盘夹紧待加钻杆顺时针回转拧紧剩余丝扣。(2)起钻工序：钻机的夹持器与动力头中卡盘配合将待卸钻杆松开3～4扣后，将待卸钻杆整体移动到动力头后端，人工将剩余钻杆丝扣拧开，取下钻杆。由于使用钻杆的直径越来越大，目前单根钻杆重量已达50kg，使用人工加卸钻杆需配备更多的人力，工人劳动强度大、工作条件差且生产效率不高，严重制约了钻进施工效率，尤其是在频繁起下钻过程中问题尤为突出。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种搓杆头、煤矿井下动力头钻机用搓杆装置及起下钻方法，克服目前钻孔施工过程中加卸钻杆效率不高的缺陷。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种搓杆头，包括马达、安装在马达的轴上的第一齿轮、两个搓轮、分别安装在两个搓轮的轴上的第二齿轮和第三齿轮；所述马达与两个搓轮相互平行，且所述第一齿轮分别与第二齿轮和第三齿轮啮合；

所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮均安装在齿轮箱内，且马达和搓轮分别安装在齿轮箱两侧。

本发明还包括如下技术特征：

可选地，所述两个搓轮上安装有搓轮架；所述搓轮架包括两个相互平行的固定板和一个连接杆，连接杆和两个搓轮均垂直安装在两个固定板之间；其中一个固定板贴合齿轮箱的一个侧壁。

可选地，搓杆头的连接杆和两个搓轮形成三棱柱框架结构。

本发明还提供了一种煤矿井下动力头钻机用搓杆装置，包括所述的两个搓杆头、安装在两个搓杆头下方的夹紧单元、滑架和集成阀组；

两个搓杆头的搓轮相对设置且均相互平行，同一搓杆头的两个搓轮所在平面与另个搓杆头的两个搓轮所在平面平行；

所述夹紧单元包括中心板，中心板通过收紧油缸分别连接有位于中心板两侧的左侧板和右侧板；两个搓杆头分别安装在左侧板和右侧板上端；

所述滑架包括相互平行的安装底座、定位板和垂直安装在安装底座和定位板之间的滑轨；所述滑轨贯穿所述中心板用以使夹紧单元能在滑轨上滑动，且滑轨平行于搓杆头的搓轮；

所述集成阀组通过导线分别连接所述搓杆头和夹紧单元。

可选地，在所述安装底座与夹紧单元之间垂直连接有推拉油缸，所述推拉油缸通过导线连接所述集成阀组；

所述推拉油缸的一端垂直固定在安装底座上，另一端垂直连接中心板。