[发明专利]一种小孔径破岩钻头有效

专利信息
申请号: 202011210889.8 申请日: 2020-11-03
公开(公告)号: CN112431554B 公开(公告)日: 2023-07-04
发明(设计)人: 付孟雄;刘少伟;贾后省;支光辉;王子升;豆浩;李勇;杨学孟;李丁卯;卢运海;卓军;王强;贺德印;侯彪 申请(专利权)人: 河南理工大学
主分类号: E21B10/55 分类号: E21B10/55
代理公司: 郑州图钉专利代理事务所(特殊普通合伙) 41164 代理人: 石路
地址: 454150 河南*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 一种 孔径 钻头
【说明书】:

发明涉及一种小孔径破岩钻头,它包括钻头连接部,所述钻头连接部顶部设置有外部刀翼和中心刀翼,所述外部刀翼设置在中心刀翼外侧,所述外部刀翼上设置有外部岩石切削刀片,所述外部岩石切削刀片设置在钻头连接部外沿,所述中心刀翼上设置有中心岩石切削刀片,所述中心岩石切削刀片设置在外部岩石切削刀片之间,所述钻头连接部中心设置有钻头中心孔,所述钻头中心孔顶部设置有双侧斜孔,所述双侧斜孔两端分别设置在钻头中心孔和钻头连接部外侧;本发明具有提高破岩速度、降低钻渣生产尺寸的优点。

技术领域

本发明涉及巷(隧)道支护技术领域,具体涉及一种小孔径破岩钻头。

背景技术

在煤岩体中钻孔是煤岩切削的重要表现形式,根据工程需要,钻孔深度、方向也会不同,在矿山生产、地质钻探、石油开采等施工时,往往需要钻进几米至上千米深度及朝向不等的钻孔,破岩效率是影响成孔速度的关键因素,相关研究表明,现有小孔径(钻孔直径小于32mm)翼式破岩钻头成孔过程中,孔底中部区域会形成一柱状结构,由于该岩柱结构无法受到钻头刀片的切削,会对钻进过程形成严重阻碍,使破岩效率大大降低,此外,孔底中心岩柱受到非切削力作用发生破断,使其生成较大尺寸钻渣,可能堵塞排渣通道,会对排渣效率形成严重影响,从而制约了成孔效率,因此,研发一种小孔径破岩钻头,保证孔底岩石在完全切削状态下破坏,可有效提高破岩速度,降低钻渣生成尺寸,对于提高小孔径钻孔的成孔效率有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术不足,提供一种提高破岩速度、降低钻渣生产尺寸的小孔径破岩钻头。

本发明的目的是这样实现的:一种小孔径破岩钻头,它包括钻头连接部,所述钻头连接部顶部设置有外部刀翼和中心刀翼,所述外部刀翼设置在中心刀翼外侧,所述外部刀翼上设置有外部岩石切削刀片,所述外部岩石切削刀片设置在钻头连接部外沿,所述中心刀翼上设置有中心岩石切削刀片,所述中心岩石切削刀片设置在外部岩石切削刀片之间,所述钻头连接部中心设置有钻头中心孔,所述钻头中心孔顶部设置有双侧斜孔,所述双侧斜孔两端分别设置在钻头中心孔和钻头连接部外侧。

外部岩石切削刀片和中心岩石切削刀片并排布置,两者均为复合金刚石材质,均呈柱状结构。

外部岩石切削刀片呈中心对称布置,且外部岩石切削刀片较中心岩石切削刀片高2mm。

外部岩石切削刀片和外部刀翼的数量均为两个,且外部刀翼的旋转直径为32mm。

钻头中心孔为直孔,钻头中心孔顶部与双侧斜孔连接,钻头中心孔的直径为7mm,长为35mm,双侧斜孔直径为5mm,与竖直方向呈55°,且双侧斜孔对称分布。

外部岩石切削刀片将孔底岩石切削,在中部形成孔底中心岩柱,中心岩石切削刀片再对孔底中心岩柱切削。

本发明的有益效果:本发明是一种小孔径破岩钻头,包括两片外部岩石切削刀片、一片中心岩石切削刀片、外部刀翼、中心刀翼、钻头中心孔、钻头连接部,外部岩石切削刀片及中心岩石切削刀片分别焊接于外部及中心刀翼之上,在成孔破岩时,外部岩石切削刀片首先将孔底外围岩石切削,待中心岩柱初步形成后,中心岩石切削刀片开始切削孔底中心岩柱,从而使外部与中心岩石切削刀片共同对孔底岩石进行切削,保证孔底岩石完全在切削状态下破坏,消除孔底中心岩柱,降低钻渣尺寸,提高成孔效率;本发明具有一种提高破岩速度、降低钻渣生产尺寸的优点。

附图说明

图1是本发明钻头与孔底岩石切削结构示意图。

图2是本发明钻头立体结构示意图。

图中 1、外部岩石切削刀片 2、中心岩石切削刀片 3、外部刀翼 4、中心刀翼 5、钻头中心孔 6、孔底中心岩柱 7、孔底岩石 8、双侧斜孔 9、钻头连接部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

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