[实用新型]一种矿山机械用采矿钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于矿山机械领域，具体地说，涉及一种矿山机械用采矿钻头。

背景技术

矿工业是关系国家经济命脉和能源安全的重要基础产业，特别是煤炭工业，虽然近些年来我国一直在对能源结构进行调整，削减煤炭在能源消费量中的比重。但是，煤炭在一次能源结构中的比例依然保持在60%以上，在今后相当长的时期内，煤炭将作为我国主体能源的地位不会动摇。由于我国煤矿地质条件复杂多变,煤炭生产总体技术水平较低,除了我国煤矿地质条件复杂，开采难度大，采煤机械化程度与先进产煤国家差距较大之外，开采技术和装备水平也远远落后其他先进产煤国家。现有技术中，空气潜孔锤反循环钻进技术已逐步在固体矿产资源勘探、水文水井钻凿、石油天然气钻井、工程勘察等领域得到了广泛的应用。

现有技术中，从正循环钻井技术实践来看，当钻遇地层裂隙、裂缝发育、极其破碎或有溶洞时，从底喷孔喷出的气体大部分漏失到地层裂隙之中，进入钻头中心通道的气体大幅度减少。从而导致岩心或岩样在上返的过程中受到的上举力不够，容易发生岩心卡堵现象，反循环形成效果差，有些时候甚至根本形不成反循环，这样就造成了钻进过程中排渣困难，风量消耗大，甚至钻进无法进行。而基于空气潜孔锤反循环钻探技术的特点和优势，将其推广应用至今后的矿山钻孔采矿中，可以有效解决在有些工况下正循环无法钻进的难题，对提高我国采矿快速钻孔的工艺技术及装备水平具有重要意义。现有的反循环钻头在裂隙发育、漏失地层钻进时，反循环有时形成的不够彻底，相当一部分气体携带岩粉从外环空逃逸排出地表，即出现孔口返风现象。环空漏失以及长期积累造成大量岩屑、岩粉堆积在钻具和孔壁间的外环间隙从而引起提钻困难。此时若遇潮湿出水地层，外环空的岩粉遇水会粘结在的钻杆上，极易造成埋钻、卡钻、甚至有钻具折断等孔内事故的发生。

因此，急需对现有的反循环钻头结构进行改型，创新设计出具有强力抽吸性能的新型反循环钻头，以满足复杂条件下的钻孔工作。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种矿山机械用采矿钻头，能够避免气体携带岩粉从外环空逃逸排出地表，防止大量岩屑、岩粉堆积在钻具和孔壁间的外环间隙从而引起提钻困难，而且，不易造成埋钻、卡钻、甚至有钻具折断等孔内事故的发生，且本实用新型具有良好反循环排砂效果。

为达到上述目的，本实用新型是按如下技术方案实施的：

所述的矿山机械用采矿钻头包括钻头本体、底管、弧形管、心管，其中，所述的钻头本体上开设有导气槽，侧壁上开设有分别与导气槽连通的内喷射孔和底喷孔，钻头本体的内腔底部设置有台肩，台肩上焊接有底管，弧形管与底管间隙配合连接，弧形管的内侧壁为弧形面，心管与弧形管螺纹连接，心管的顶部与钻头本体固定连接，底管、弧形管和心管的内腔连通形成中心通道。

进一步，所述的钻头本体顶部设置有用于支撑心管的支撑台。

进一步，所述的钻头本体底部开设有扩压槽，扩压槽分别与底喷孔和中心通道连通。

进一步，所述的钻头本体底部设置有硬质合金球齿。

进一步，所述的弧形管与底管间隙为1mm。

进一步，所述的内喷射孔的数量为10～12个，并呈环形喷射状设置。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用弧形管与底管间隙配合形成环状喷嘴结构，压缩空气在流经弧形管时，由于附壁效应不仅可以改变气体的流动方向，并且在其内部能够形成较大的负压区，可对外界气体产生较强的抽吸作用。因此，将传统的内喷射孔设置为环状喷射状，配合弧形管使用，能够很大程度上解决现有的反循环钻头在裂隙发育、漏失地层钻进时，反循环有时形成的不够彻底，相当一部分气体携带岩粉从外环空逃逸排出地表，防止出现孔口返风现象。同时，传统的反循环钻头为了便于安装，多采用单根内置管进行排渣，但是，此类内置管反循环效果差，而且不便于加工，特别对于弧形面的加工极为困难，而本实用新型采用底管、弧形管和心管配合连接代替单根内置管，不仅加工方便，而且反循环排渣效果好，风量消耗小，同时，能够避免环空漏失以及长期积累造成大量岩屑、岩粉堆积在钻具和孔壁间的外环间隙从而引起提钻困难。由于弧形管内产生较大的负压区，抽吸力较大，因此能够保证外环空的岩粉遇水不会粘结在的钻杆上，避免造成埋钻、卡钻、甚至有钻具折断等孔内事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。