一种柔性扩孔钻头制造技术

技术编号:27560742 阅读:20 留言:0更新日期:2021-03-03 20:07
本实用新型专利技术属于煤矿钻孔技术领域,具体地,涉及一种柔性扩孔钻头,包括钻头本体,所述钻头本体内设有高压水道,所述高压水道与钻杆内的高压水源相连通,所述钻头本体的一端设有钻尖,另一端设有用于连接钻杆的螺纹内孔,所述钻尖上设有钻刃,所述钻刃上设有碳化钨金刚石复合耐磨层,所述钻头本体的外圆面上沿轴向间隔设有多圈柔性扩孔组件,每圈所述柔性扩孔组件上设有2~3根中空的甩链或钢缆,所述甩链或钢缆内穿设有高压软管,所述高压软管与高压水道相连通,所述高压软管远离钻头本体的一端设有高压喷头或堵板。本装置结构简单,灵活度高,不易卡涩,可提高扩孔装置的可靠性,降低扩孔成本,保证煤矿钻孔的扩孔效率。保证煤矿钻孔的扩孔效率。保证煤矿钻孔的扩孔效率。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性扩孔钻头


[0001]本技术属于煤矿钻孔
,具体地,涉及一种柔性扩孔钻头。

技术介绍

[0002]煤矿采集前,需要钻孔抽采瓦斯,钻孔时需要从岩石层向煤层钻孔,为节省钻孔成本并增加瓦斯抽采效率,需要在保证岩石层钻孔段孔径不变的情况下对煤层段的钻孔进行扩孔处理,以扩大煤层内孔的表面积,提高瓦斯的溢出效率。
[0003]现有的扩孔钻头一般通过扩孔臂进行扩孔,但扩孔臂的设置使扩孔效果并不理想,钻杆靠电机驱动,转速达到500r/min,扩孔臂与钻杆的连接部在扩孔过程中受到的应力冲击较大,容易疲劳损伤,且扩孔臂收缩时容易与钻杆之间夹持大块煤粒,导致收缩不到位,影响退钻,增加扩孔成本,且无法保证钻孔扩孔的施工效率。
[0004]为此,亟需一种柔性扩孔钻头,以提高扩孔装置的可靠性,降低扩孔成本,保证煤矿钻孔的扩孔效率。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题,本技术提供了一种柔性扩孔钻头,包括钻头本体,所述钻头本体内设有高压水道,所述高压水道与钻杆内的高压水源相连通,所述钻头本体的一端设有钻尖,另一端设有用于连接钻杆的螺纹内孔,所述钻尖上设有钻刃,所述钻刃上设有碳化钨金刚石复合耐磨层,所述钻头本体的外圆面上沿轴向间隔设有多圈柔性扩孔组件,每圈所述柔性扩孔组件上设有2~3根中空的甩链或钢缆,所述甩链或钢缆内穿设有高压软管,所述高压软管与高压水道相连通,所述高压软管远离钻头本体的一端设有高压喷头或堵板。
[0006]优选的,所述柔性扩孔组件设有三圈,且三圈柔性扩孔组件的扩孔半径分别为100mm、200mm和250mm,所述甩链或钢缆越靠近钻尖,扩孔半径越小,有利于实现渐扩式扩孔,提高装置的耐磨性和可靠性。
[0007]优选的,所述甩链采用矿用高强度圆环链,自由度高,避免出现煤粒卡涩问题,方便退钻。
[0008]优选的,所述高压软管采用铠装金属软管,有利于提高装置的可靠性。
[0009]优选的,所述钻头本体的外圆面上设有螺旋导料槽,方便导料,有利于保证扩孔效率。
[0010]优选的,所述甩链或钢缆的外表面上设有金刚石复合片,有利于提高甩链或钢缆的耐磨性,延长使用寿命,提高装置的可靠性。
[0011]本技术还包括能够使该柔性扩孔钻头正常使用的其它组件,均为本领域的常规技术手段,另外,本技术中未加限定的装置或组件均采用本领域中的常规技术手段。
[0012]该柔性扩孔钻头,使用时通过钻杆驱动,当钻杆旋转时,钻头本体上的甩链或钢缆在惯性作用下甩动,实现对钻孔的渐扩式扩孔,当钻杆内通入高压水源后,高压水随高压水
道进入高压软管内,高压软管在高压水的驱动下实现胀伸,从而带动甩链或钢缆同步胀伸,从而提高了甩链或钢缆的扩孔刚度,有利于提高扩孔效率,当高压软管远离钻头本体的一端设有高压喷头时,可起到辅助水力扩孔的目的,进一步提高扩孔效率。扩孔结束后,待高压软管卸压完毕,甩链或钢缆自由度高,不会发生煤粒卡涩的问题,因而可实现轻松退钻,从而可提高扩孔装置的可靠性,有利于降低扩孔成本,并保证煤矿钻孔的扩孔效率。
[0013]本技术的有益效果是,本装置结构简单,灵活度高,不易卡涩,可提高扩孔装置的可靠性,降低扩孔成本,保证煤矿钻孔的扩孔效率。
附图说明
[0014]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0015]图1是本技术的整体结构示意图。
[0016]图2是本技术中的甩链的末端立体结构示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合本技术实施例中的附图以及具体实施例对本技术进行清楚地描述,在此处的描述仅仅用来解释本技术,但并不作为对本技术的限定。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
[0018]实施例1
[0019]如图1~2所示,本技术提供了一种柔性扩孔钻头,包括钻头本体1,所述钻头本体1内设有高压水道2,所述高压水道2与钻杆内的高压水源相连通,所述钻头本体1的一端设有钻尖3,另一端设有用于连接钻杆的螺纹内孔,所述钻尖3上设有钻刃,所述钻刃上设有碳化钨金刚石复合耐磨层,所述钻头本体1的外圆面上沿轴向间隔设有三圈柔性扩孔组件,每圈所述柔性扩孔组件上设有2根中空的甩链4,所述甩链4内穿设有高压软管5,所述高压软管5与高压水道2相连通,所述高压软管5远离钻头本体1的一端设有高压喷头6。三圈柔性扩孔组件的扩孔半径分别为100mm、200mm和250mm,所述甩链4越靠近钻尖3,扩孔半径越小,有利于实现渐扩式扩孔,提高装置的耐磨性和可靠性。所述甩链4采用矿用高强度圆环链,自由度高,避免出现煤粒卡涩问题,方便退钻。所述高压软管5采用铠装金属软管,有利于提高装置的可靠性。所述钻头本体1的外圆面上设有螺旋导料槽7,方便导料,有利于保证扩孔效率。所述甩链4的外表面上设有金刚石复合片8,有利于提高甩链4的耐磨性,延长使用寿命,提高装置的可靠性。
[0020]该柔性扩孔钻头,使用时通过钻杆驱动,当钻杆旋转时,钻头本体1上的甩链4在惯性作用下甩动,实现对钻孔的渐扩式扩孔,当钻杆内通入高压水源后,高压水随高压水道2进入高压软管5内,高压软管5在高压水的驱动下实现胀伸,从而带动甩链4同步胀伸,从而提高了甩链4的扩孔刚度,有利于提高扩孔效率,通过在高压软管5远离钻头本体1的一端设置高压喷头6,可起到辅助水力扩孔的目的,进一步提高扩孔效率。扩孔结束后,待高压软管5卸压完毕,甩链4自由度高,不会发生煤粒卡涩的问题,因而可实现轻松退钻,从而可提高扩孔装置的可靠性,有利于降低扩孔成本,并保证煤矿钻孔的扩孔效率。
[0021]以上已经描述了本技术的实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且
也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下,对于本
的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性扩孔钻头,包括钻头本体,所述钻头本体内设有高压水道,所述高压水道与钻杆内的高压水源相连通,其特征在于:所述钻头本体的一端设有钻尖,另一端设有用于连接钻杆的螺纹内孔,所述钻尖上设有钻刃,所述钻刃上设有碳化钨金刚石复合耐磨层,所述钻头本体的外圆面上沿轴向间隔设有多圈柔性扩孔组件,每圈所述柔性扩孔组件上设有2~3根中空的甩链或钢缆,所述甩链或钢缆内穿设有高压软管,所述高压软管与高压水道相连通,所述高压软管远离钻头本体的一端设有高压喷头或堵板。2.根据权利要求1所述的柔性扩孔钻头,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏建平徐向宇李辉姚邦华温志辉王登科司磊磊李波张宏图张健刘勇
申请(专利权)人:河南理工大学
类型:新型
国别省市:

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