[发明专利]一种外钻内碎螺纹排渣底板高效钻孔钻头装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种外钻内碎螺纹排渣底板高效钻孔钻头装置。

背景技术

随着煤矿、金属矿等开采深度增加、巷道断面的增大，底板无支护所引起的强烈底臌日益显现。加强底鼓的治理必须研究其变形破坏机理，研制巷道底板高效钻孔机具是相关研究的基础。不同于顶、帮钻孔，钻渣可通过自重实现简单排渣，底板钻孔钻屑排出困难，特别是深孔、超深孔钻进。

目前，巷道底板钻孔钻进方式主要为：利用顶板钻机钻进，通过高压风动吹孔的方式进行排渣；利用煤电钻与其配套麻花钻杆进行钻孔，简单的通过麻花钻杆的螺旋进行排渣；利用全液压坑道钻机通过高推进力进行钻孔。前两种方式的缺点是不能有效的进行排渣，造成钻进速度慢且钻孔浅；第三种方法使用的设备笨重，操作困难，而且速度慢，效率低。现如今市场上多数底板钻孔钻进时，传统钻具仍依靠单一的钻头与岩石之间的摩擦来实现钻进，以至于钻进效率及深度非常有限，当岩石较软时，易塌孔卡钻，当遇到较高强度岩石时，钻进的速度低，因此迫切需要设计一种钻进效率高，钻孔深度大的底板高效钻孔装置。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的不足，本发明公开了一种外钻内碎螺纹排渣底板高效钻孔钻头装置，其目的是为了有效解决煤矿地下空间工程底板钻孔钻进的诸多问题，顺利实现底板钻孔高效钻进。

为实现以上目的，本发明解决的技术方案为：一段中空圆柱状连接装置前部连接体与取芯钻头尾部连接体连接，连接装置内圈与粉碎钻头尾部通过螺纹连接，连接装置中间开有缺口作为排渣通道，粉碎钻头中间设计有出水孔，粉碎钻头尾部连接体与钻杆前部连接体连接，钻杆为螺旋钻杆，双钻头巧妙结合，实现了外钻内碎，结合螺旋钻杆进行排渣。

本发明的有益效果是在巷道底板钻孔钻进过程中巧妙的结合双钻头，实现钻机旋进破岩过程中外钻内碎一体化，装置结构简单，操作方便，应对深孔钻进效果好，大大提高了底板钻孔的钻进效率，是巷道底板高效钻孔装置上的创新，具有显著的经济和社会效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的整体结构剖视图。

图2为本发明前部的左视图。

图3为本发明连接装置示意图。

图4为本发明粉碎钻头尾部连接体剖视图。

图5为本发明钻杆前部连接体剖视图。

图中1.取芯钻头，2.连接装置，3.螺纹，4.粉碎钻头，5.外螺纹，6.内螺纹，7.螺旋钻杆，8.喷水孔，9.螺纹，10.注水管，11.缓冲口，12.外螺纹，13.粉碎钻头尾部，14.内螺纹，15.排渣通道。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明中的一种实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅以方便清晰的辅助说明本发明实施例的目的。

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

一种外钻内碎螺纹排渣底板高效钻孔钻头装置，其特征在于，一段中空圆柱状连接装置2前部连接体与取芯钻头1尾部连接体连接，连接装置内圈6与粉碎钻头4尾部通过螺纹3连接，连接装置2中间开有缺口15作为排渣通道，粉碎钻头4中间设计有喷水孔8，粉碎钻头4尾部连接体与钻杆7前部连接体连接，钻杆7为螺旋钻杆，双钻头巧妙结合，实现了外钻内碎，结合螺旋钻杆进行排渣。

为了保证使用效果，所述的中空圆柱状连接装置2前部与取芯钻头1尾部通过螺纹3连接，连接装置内圈6与粉碎钻头4尾部通过螺纹方式连接，连接装置2中间设计有缺口作为排渣通道15，所述的粉碎钻头4尾部呈凸形圆台状，其上有外螺纹12，与其相连的钻杆7前部呈凹形圆台状，其上有内螺纹14，粉碎钻头4尾部通过外螺纹12旋转装进与其相连的钻杆7内，粉碎钻头4中间有喷水孔8和缓冲口11，钻杆7内部设计有注水管10，喷水孔8的孔径略小于注水管10的管径。

本发明的使用情况是，钻孔机开凿钻孔时，钻机回转装置带动钻杆和钻头回转，取芯钻头1旋转推进破岩取芯，随着钻头1向前钻进，矿石向后推移，后置粉碎钻头4接触到矿石并将其粉碎，即实现了钻孔钻进过程的外钻内碎。与此同时，高压水经螺旋钻杆7内注水管输送至钻孔底部，冲洗双钻头和钻孔，防止卡钻，并起到降温作用，粉碎的钻渣通过双钻头连接装置中排渣通道15顺利排向螺旋钻杆7，结合螺旋钻杆进行排渣，装置以此原理往复钻进排渣。当钻头破坏需要更换拆卸时，借助特制扳手拧开粉碎钻头4尾部和钻杆7前部螺纹连接部分，然后拧开取芯钻头1和粉碎钻头4的连接装置内圈与粉碎钻头4的螺纹连接部分，最后拧开取芯钻头1和连接装置2的螺纹连接部分，就可以根据要求更换钻头或装置，更换完毕后以此原理拧紧装置连接部分，就完成了该装置的拆卸和安装。