[实用新型]一种在冻土中快速成孔设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿山建设领域，特别是深厚表土层立井井筒冻结法施工过程中，快速在冻土中进行钻爆法作业的方法，具体为一种在冻土中快速成孔设备。

背景技术

矿山井筒冻结法凿井过程中，由于井筒被冻实，导致机械开挖困难，需要采用钻爆法作业。采用钻爆法作业时，首先需要进行钻孔作业。钻孔过程中面临的问题冲击钻头被融化的土(变成泥)包裹住，即泥包钻头，无法继续冲击钻孔，导致钻眼速度慢。

发明内容

针对上面的问题，本实用新型提供了一种在冻土中快速成孔设备，能够减少泥包钻头的现象，提高钻孔的速度。

一方面，本实用新型实施例提供一种在冻土中快速成孔设备，包括钻杆和钻头，所述钻杆和钻头内部设置有贯穿的输氮孔，钻头处设有液氮出口，钻杆后端连接有供液管，供液管与液氮贮罐相连。

可选的，所述钻头处的液氮出口开设在所述钻头的侧壁上。

可选的，在所述钻头内部设有供液氮绕行的通道，所述绕行通道一端与所述钻杆内部的输氮孔相连通，另一端开口于所述钻头的背面。

可选的，在所述钻头内或所述钻杆与所述钻头的连接处设有一密闭腔，在所述密闭腔中设有温度传感器，所述温度传感器通过金属减震弹簧固定在所述密闭腔内。

可选的，所述供液管与液氮贮罐之间设有流量调节阀，所述流量调节阀与流量调节阀的自动控制装置相连，所述温度传感器也与所述流量调节阀的自动控制装置相连，所述流量调节阀的自动控制装置根据所述温度传感器反馈的温度，通过调节所述流量调节阀来调节输入所述钻杆内部输氮孔中的液氮的流量大小。

可选的，所述供液管外部采用聚乙烯保温材料包扎。

本实用新型在冻土中快速成孔设备，钻杆和钻头内部设置有贯穿的输氮孔，钻头处设有液氮出口，钻杆后端连接有供液管，供液管与液氮贮罐相连。这样在钻孔作业时能够将液氮贮罐中所储存的液氮经钻杆和钻头内部设置有贯穿的输氮孔，输送至钻头处，通过液氮对钻头进行冷却，从而防止钻头在冲击作业过程中产生热量导致所要进行钻孔作业的冻土融化形成泥浆，相应地也就能够减少泥包钻头的现象发生，提高钻孔作业的速度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型在冻土中快速成孔设备使用时的结构示意图；

图2为本实用新型在冻土中快速成孔设备中钻头部分的剖视图；

图3为本实用新型在冻土中快速成孔设备中钻头部分的俯视图。

图中，1-钻杆；11-输氮孔；2-钻头；21-通道；3-冻土；4-冻结孔；5-冻土颗粒；6-液氮出口；7-液氮贮罐；8-供液管；81-流量调节阀；9-密闭腔；91-温度传感器。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参看图1，本实用新型的在冻土中快速成孔设备实施例，包括钻杆1和钻头2，钻杆1和钻头2内部设置有贯穿的输氮孔11，钻头2处设有液氮出口，钻杆1后端连接有供液管，供液管8与液氮贮罐7相连。

本实用新型实施例在冻土中快速成孔设备，可用于对预先冻结好的冻结孔31中进行钻孔作业，冻结孔的周围经过冻结形成有冻土3。钻杆和钻头内部设置有贯穿的输氮孔，钻头处设有液氮出口，钻杆后端连接有供液管，供液管与液氮贮罐相连。这样在钻孔作业时能够将液氮贮罐中所储存的液氮经钻杆和钻头内部设置有贯穿的输氮孔，输送至钻头处，通过液氮对钻头进行冷却，从而防止钻头在冲击作业过程中产生热量导致所要进行钻孔作业的冻土融化形成泥浆，相应地也就能够减少泥包钻头的现象发生，提高钻孔作业的速度。

本实用新型在冻土中快速成孔设备一实施例中，所述钻头处的液氮出口开设在所述钻头的侧壁上，这样依靠钻头周围的孔壁的阻碍作用，防止液氮从钻头中流出过快，在利用液氮对钻头进行冷却减少泥包钻头的现象出现的同时，也能节省液氮的用量，降低成本。