[发明专利]一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头

说明书

技术领域

本发明属于煤矿井下钻探施工领域，具体涉及一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头。

背景技术

瓦斯抽采、防治水施工在煤矿安全生产中具有重要作用，而定向钻进技术因具有控制钻孔轨迹的优势，近年来得到了广泛应用。

但在定向钻孔施工时，要有造斜性能优良的PDC定向钻头，才能实现高效的定向钻进。目前采用的定向钻头多为平底型胎体式PDC钻头，其存在的缺点是PDC切削齿分布不合理，切削阻力大，且受限于制造技术，PDC切削齿定位精度尚有待提高，工序复杂，生产成本较高。

发明内容

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头，其具有较强的开分支能力，较强的保径效果，可替平底型胎体式PDC定向钻头，不但能提高施工效率，而且具有较高的生产效率和较低的生产成本，且可进行二次修复，实现钢体式PDC定向钻头的重复利用。

技术方案：一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头，包括钻头钢体、至少三个刀翼和孕镶金刚石保径块，

所述钻头钢体的一端的外侧面设有螺纹，

所述钻头钢体的另一端的底面焊设有多个刀翼，所述刀翼的最外侧焊设有PDC切削齿，所述PDC切削齿呈刮刀式分布，

所述钻头钢体的另一端的外侧壁均匀焊设有多个所述孕镶金刚石保径块，多个孕镶金刚石保径块形成保径面，所述保径面与所述PDC切削齿垂直。

进一步的，所述钻头钢体材质为合金钢。

进一步的，最外端PDC切削齿中心距相等。

进一步的，所述PDC切削齿的外出刃的高度为1～2mm。

进一步地，所述孕镶金刚石保径块的胎体成分按照质量计，包括55wt％碳化钨、7wt％的镍、5wt％的锰和33wt％青铜粉。

更进一步地，所述孕镶金刚石保径块的金刚石浓度为75％～120％。

有益效果：本发明公开的一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头具有以下有益效果：

1、具有较强的开分支能力，较强的保径效果，可替平底型胎体式PDC定向钻头；

2、具有较高的生产效率和较低的生产成本，且可进行二次修复，实现钢体式PDC定向钻头的重复利用。

附图说明

图1为本发明公开的一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头的结构示意图；

其中：

1-钻头钢体2-PDC切削齿

3-孕镶金刚石保径块

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式详细说明。

具体实施例1

如图1所示，一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头包括钻头钢体1、四个刀翼和孕镶金刚石保径块3，

钻头钢体1的一端的外侧面设有螺纹，

钻头钢体1的另一端的底面焊设有四个刀翼，刀翼的最外侧焊设有PDC切削齿2，PDC切削齿2呈刮刀式分布，

钻头钢体1的另一端的外侧壁均匀焊设有多个孕镶金刚石保径块3，多个孕镶金刚石保径块3形成保径面，保径面与PDC切削齿2垂直。

进一步的，钻头钢体1材质为合金钢。

进一步的，最外端的PDC切削齿2中心距相等。

进一步的，PDC切削齿2的外出刃的高度为1mm。

进一步地，孕镶金刚石保径块3的胎体成分按照质量计，包括55wt％碳化钨、7wt％的镍、5wt％的锰和33wt％青铜粉。

更进一步地，孕镶金刚石保径块3的金刚石浓度为75％。

本发明公开的煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头具有较强的开分支能力，较强的保径效果，可替平底型胎体式PDC定向钻头，不但能提高施工效率，而且具有较高的生产效率和较低的生产成本，且可进行二次修复，实现钢体式PDC定向钻头的重复利用。

具体实施例2

与具体实施例1大致相同，区别仅仅在于：

一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头包括三个刀翼；

PDC切削齿2的外出刃的高度为2mm；

孕镶金刚石保径块3的金刚石浓度为120％。

具体实施例3

与具体实施例1大致相同，区别仅仅在于：

一种煤矿井下定向钻进用钢体式PDC定向钻头包括六个刀翼；

PDC切削齿2的外出刃的高度为1.5mm；

孕镶金刚石保径块3的金刚石浓度为90％。

上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。