[实用新型]一种煤矿井下顶底板穿层钻孔用PDC钻头

说明书

本实用新型公开了一种煤矿井下顶底板穿层钻孔用PDC钻头，包括钻头本体、围绕钻头本体周向布置的刀翼、设置在刀翼冠部的切削齿和设置在刀翼腰部的保径体；刀翼冠部包括依次设置的第一直线段、圆弧段和第二直线段，第一直线段、第二直线段均与圆弧段相切，第二直线段与刀翼腰部连接。本实用新型的钻头冠部轮廓呈直线‑圆弧‑直线的过渡形状，可以排布更多的切削齿，可使钻头与钻进岩石具有更高的适用性，降低了单切削齿破碎岩石的体积，提高了钻头寿命。本实用新型的刀翼冠部的每一个切削齿切削轨道不同，使钻头具有更多切削自由面，从而提高硬岩钻进破岩效率。

技术领域

本实用新型属于煤矿机械设备技术领域，涉及一种煤矿井下顶底板穿层钻孔用PDC钻头。

背景技术

在煤矿井下岩层钻孔施工中，多采用内凹型和平底型PDC钻头钻进，这两种钻头结构简单，在中硬以下地层取得了良好的使用效果。但是随着煤矿开采深度的增加，岩石的硬度逐步增加，在硬岩钻进中，常规内凹型及平底型PDC钻头经常因钻头磨损严重导致钻进效率低，或者因更换钻头导致辅助作业时间长等问题，特别是在长钻孔钻进中，该问题尤为突出。

为了克服煤矿井下硬岩钻进效率低的问题，目前行业内经常采用的方法为采用孕镶金刚石钻进，但是孕镶金刚石钻进效率低，且需要设备的钻速较高，一度制约煤矿井下硬岩钻进效率与钻头寿命。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种煤矿井下顶底板穿层钻孔用PDC钻头，解决现有的钻头在硬岩钻进中钻头磨损、钻进效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种煤矿井下顶底板穿层钻孔用PDC钻头，包括钻头本体、围绕钻头本体周向布置的刀翼、设置在刀翼冠部的切削齿和设置在刀翼腰部的保径体；所述的刀翼冠部包括依次设置的第一直线段、圆弧段和第二直线段，第一直线段、第二直线段均与圆弧段相切，第二直线段与刀翼腰部连接；

所述的第一直线段与钻头本体中心轴线的夹角为70°～75°，第二直线段与钻头本体中心轴线的夹角为0°～7°。

优选的，所述的圆弧段的圆弧半径为28～35mm。

优选的，所述的刀翼冠部的整体高度为40～60mm。

优选的，所述的切削齿沿着刀翼冠部分层错峰布置。

具体的，第一直线段上相邻切削齿的中心间距为4～5mm，圆弧段和第二直线段上相邻切削齿的中心间距为2～3mm。

进一步的，每个所述的刀翼腰部设置有多排反向合金体，所述的反向合金体呈阶梯状排布。

具体的，相邻刀翼之间形成排屑槽，排屑槽内设置有水眼。

具体的，刀翼腰部加工有保径齿槽，所述的保径体为镶焊在刀翼腰部的保径齿槽内的保径合金或敷焊在刀翼腰部的保径齿槽内的碳化钨氧化层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的钻头冠部轮廓呈直线-圆弧-直线的过渡形状，可以排布更多的切削齿，可使钻头与钻进岩石具有更高的适用性，降低了单切削齿破碎岩石的体积，提高了钻头寿命。

(2)本实用新型的刀翼冠部的每一个切削齿切削轨道不同，使钻头具有更多切削自由面，从而提高硬岩钻进破岩效率。

(3)本实用新型的钻头采用多层反向切削齿，提高了钻头的反向切削能力，能够有效提高钻头事故处理能力。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例记载的钻头结构示意图。