一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭的制作方法
【專利摘要】一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭，屬于鉆孔通護(hù)孔管用鉆頭。鉆頭胎體外部設(shè)置有三個(gè)中心對(duì)稱的切削主翼，切削主翼之間各有一個(gè)排渣凹面，每個(gè)排渣凹面上各有一個(gè)排渣氣孔；鉆頭胎體的中心是一個(gè)等直徑的內(nèi)孔，內(nèi)孔的頂端高度低于切削主翼的高度，內(nèi)孔孔口與每個(gè)排渣凹面之間有一個(gè)傾斜臺(tái)面，每個(gè)傾斜臺(tái)面上設(shè)置有一個(gè)牙片槽和一個(gè)銷柱槽，兩者在水平面上垂直相交；靠近內(nèi)孔側(cè)的牙片懸空，背面設(shè)置有一個(gè)聚晶金剛石復(fù)合片，底面設(shè)置有磁鐵塊；遠(yuǎn)離內(nèi)孔側(cè)的牙片被銷柱固定在牙片槽里。牙片依靠磁力吸附在胎體上，當(dāng)通護(hù)孔管時(shí)，牙片借助管的推力而翻轉(zhuǎn)，使護(hù)孔管順利通過。解決了松軟煤層瓦斯抽采孔通護(hù)孔管效率低、工藝復(fù)雜的問題。
【專利說明】一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉆孔通護(hù)孔管管用鉆頭，尤其是一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭。
技術(shù)背景
[0002]防止煤與瓦斯突出是我國煤礦面臨的重要任務(wù)，國家《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定2012》要求瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重的礦井必須進(jìn)行瓦斯抽采，并實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)。目前松軟煤層瓦斯抽采方法較少，主要是以順層孔為主。但是松軟煤層硬度值，鉆孔變形、坍塌情況嚴(yán)重，造成瓦斯抽采失效，嚴(yán)重妨礙了瓦斯治理達(dá)標(biāo)進(jìn)度，同時(shí)造成大量的人力、財(cái)力資源浪費(fèi)。為此，國內(nèi)許多學(xué)者提出了向鉆孔內(nèi)下入護(hù)孔篩管以抵抗鉆孔變形、坍塌失效的方法。中國專利(專利號(hào):CN101446178A)公開了一種井下松軟突出煤層中風(fēng)壓空氣鉆進(jìn)工藝:鉆孔成孔后不退鉆，向鉆桿內(nèi)孔推入護(hù)孔管，護(hù)孔管到達(dá)鉆頭時(shí)頂鉆頭上的擋蓋，使位于鉆頭胎體中的彈簧銷壓縮，從而使擋蓋與胎體分離，護(hù)孔管繼而進(jìn)入到鉆孔內(nèi)。該方法能夠解決護(hù)孔管在鉆頭處通過的難題，但是在實(shí)際應(yīng)用由于打鉆煤屑、鉆具高溫、復(fù)雜地質(zhì)等因素影響，彈簧銷孔容易被煤屑堵住，經(jīng)常遇到打開失敗的難題，導(dǎo)致整個(gè)鉆孔護(hù)孔工藝失敗。
[0003]為了解決松軟煤層護(hù)孔問題，申請(qǐng)者已獲授權(quán)中國專利(專利號(hào)ZL201210056522.4)，該專利公開了松軟煤層瓦斯抽采鉆孔協(xié)同式鉆護(hù)一體化系統(tǒng)及工藝，作為該系統(tǒng)的豐富和完善，針對(duì)護(hù)孔管通過鉆頭難的問題，特申請(qǐng)公開一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是要提供一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭，解決護(hù)孔管穿過鉆頭進(jìn)入鉆孔的難題。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下方式實(shí)現(xiàn):該鉆頭包括磁鐵塊、牙片、銷柱、鉆頭胎體和聚晶金剛石復(fù)合片；鉆頭胎體外部設(shè)置有三個(gè)中心對(duì)稱的切削主翼，三個(gè)切削主翼之間都有一個(gè)排渣凹面，每個(gè)排渣凹面上各有一個(gè)排渣出氣孔；鉆頭胎體的中心是一個(gè)等直徑的內(nèi)孔，內(nèi)孔的頂端高度低于切削主翼的高度，內(nèi)孔孔口與每個(gè)排渣凹面之間有一個(gè)傾斜臺(tái)面，每個(gè)傾斜臺(tái)面上設(shè)置有一個(gè)牙片槽和一個(gè)銷柱槽，兩者在水平面上垂直相交；牙片的長度大于牙片槽的長度，靠近內(nèi)孔側(cè)的牙片懸空，其背面設(shè)置有一個(gè)聚晶金剛石復(fù)合片，其底面設(shè)置有磁鐵塊。
[0006]所述的牙片，在遠(yuǎn)離內(nèi)孔側(cè)的牙片有一個(gè)銷柱孔，被銷柱穿過；牙片的底面與牙片槽的底面之間有間距；銷柱的長度大于牙片的寬度，銷柱的兩端通過焊接的方式固定在銷柱槽內(nèi)。
[0007]所述的牙片槽為類長方體形，其底面與內(nèi)孔孔壁面相交；牙片槽深度為l(Tl5mm，寬度為15?20mm，三個(gè)牙片槽呈120°角分布在水平基準(zhǔn)面上。
[0008]所述的銷柱槽為長方體形，其底面高于牙片槽底面，與銷柱孔底端在同一水平面上。
[0009]所述的聚晶金剛石復(fù)合片釆用釬焊的方式焊接到牙片的背部，其切割面與水平面呈5 10°夾角。
[0010]所述的磁鐵塊為釹鐵硼材質(zhì)，寬度小于牙片寬度，其長度小于牙片懸空段長度，厚度不大于8mm ;其磁力大小由公式(I)確定:
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭，其特征在于:該鉆頭包括磁鐵塊、牙片、銷柱、鉆頭胎體和聚晶金剛石復(fù)合片；鉆頭胎體外部設(shè)置有三個(gè)中心對(duì)稱的切削主翼，三個(gè)切削主翼之間都有一個(gè)排渣凹面，每個(gè)排渣凹面上各有一個(gè)排渣出氣孔；鉆頭胎體的中心是一個(gè)等直徑的內(nèi)孔，內(nèi)孔的頂端高度低于切削主翼的高度，內(nèi)孔孔口與每個(gè)排渣凹面之間有一個(gè)傾斜臺(tái)面，每個(gè)傾斜臺(tái)面上設(shè)置有一個(gè)牙片槽和一個(gè)銷柱槽，兩者在水平面上垂直相交；牙片的長度大于牙片槽的長度，靠近內(nèi)孔側(cè)的牙片懸空，其背面設(shè)置有一個(gè)聚晶金剛石復(fù)合片，其底面設(shè)置有磁鐵塊。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭，其特征在于:所述的牙片，在遠(yuǎn)離內(nèi)孔側(cè)的牙片有一個(gè)銷柱孔，被銷柱穿過；牙片的底面與牙片槽的底面之間有間距；銷柱的長度大于牙片的寬度，銷柱的兩端通過焊接的方式固定在銷柱槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭，其特征在于:所述的牙片槽為類長方體形，其底面與內(nèi)孔孔壁面相交；牙片槽深度為l(Tl5mm，寬度為15~20mm，三個(gè)牙片槽呈120°角分布在水平基準(zhǔn)面上。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭，其特征在于:所述的聚晶金剛石復(fù)合片采用釬焊的方式焊接到牙片的背部，其切割面與水平面呈5~10°夾角。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭，其特征在于:所述的銷柱槽為長方體形，其底面高于牙片槽底面，與銷柱孔底端在同一水平面上。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的一種煤礦井下松軟煤層瓦斯抽采鉆孔護(hù)孔用鉆頭，其特征在于:所述磁鐵塊寬度小于牙片寬度，其長度小于牙片懸空段長度，厚度不大于8mm ;其磁力大小由以下公式確定:
【文檔編號(hào)】E21B10/46GK103758462SQ201410028994
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】張建國, 高峰, 呂有廠, 周福寶, 代志旭, 劉春 , 吳建亭, 王玉杰, 肖翔 申請(qǐng)人:平頂山天安煤業(yè)股份有限公司, 中國礦業(yè)大學(xué)