[發(fā)明專利]掏穴擴(kuò)底鉆頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010257092.3
• 申請(qǐng)日: 2010-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN102373884A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程合玉;趙俊峰;張士環(huán);陳功勝;汪敏華;劉德貴;張士闊;李友俊;汪金業(yè);汪峰榮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B10/26
• 分類號(hào): E21B10/26;E21B10/34;E21B10/46
• 代理公司: 北京同立鈞成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地面鉆孔技術(shù)，尤其涉及一種掏穴擴(kuò)底鉆頭，屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在地面瓦斯鉆孔施工過(guò)程中，一般采用上大下小的鉆孔結(jié)構(gòu)，如圖1所示，為現(xiàn)有鉆孔結(jié)構(gòu)的示意圖。在鉆孔施工后，由于煤段(如13-1煤段和11-2煤段)的孔徑小，抽采花管11下到煤段中，受到采動(dòng)時(shí)地應(yīng)力的影響，抽采花管11容易變形甚至被擠斷擠扁，從而使瓦斯抽采通道被堵。為了解決工作段花管變形嚴(yán)重問(wèn)題，需要擴(kuò)大工作段花管的鉆孔直徑，即需使用掏穴擴(kuò)底鉆頭。一般的掏穴擴(kuò)底鉆頭是單翼掏穴擴(kuò)底鉆頭，主要用于擴(kuò)大煤層段的孔徑，增大煤層孔的空間體積。

單翼掏穴鉆頭具有不對(duì)稱性，其鉆進(jìn)過(guò)程中回轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性差，回轉(zhuǎn)阻力較大，由于鉆頭的不穩(wěn)定性，回轉(zhuǎn)時(shí)容易造成聚晶金剛石復(fù)合片(Polycrystalline?Diamond?Compact；簡(jiǎn)稱：PDC)崩刃或脫落，降低鉆頭壽命。另外，單翼掏穴鉆頭擴(kuò)孔過(guò)程中鉆頭的擺動(dòng)性大，擴(kuò)出的孔段偏離原鉆孔中心，甚至偏離原鉆孔位置，造成岔孔事故。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種掏穴擴(kuò)底鉆頭，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中回轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的缺陷，增強(qiáng)掏穴擴(kuò)底鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中回轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種掏穴擴(kuò)底鉆頭，包括：鉆頭體主軸，所述鉆頭體主軸與外部控制裝置連接；

所述鉆頭體主軸中部設(shè)置有翼刀；

所述翼刀包括對(duì)稱設(shè)置的第一翼片和第二翼片，所述第一翼片和第二翼片下部的兩側(cè)分別設(shè)置有至少一排鉆牙。

優(yōu)選地，所述鉆頭體主軸上對(duì)稱設(shè)置有第一連接軸和第二連接軸，所述第一翼片通過(guò)所述第一連接軸與所述鉆頭體主軸連接，所述第二翼片通過(guò)所述第二連接軸與所述鉆頭體主軸連接。

進(jìn)一步地，為了防止岔孔事故，可以在所述鉆頭體主軸的底部設(shè)置有用于控制所述掏穴擴(kuò)底鉆頭偏移的導(dǎo)正裝置。導(dǎo)正裝置，可以控制掏穴擴(kuò)底鉆頭偏移，從而使掏穴擴(kuò)底鉆頭在擴(kuò)孔時(shí)不易岔孔。

再進(jìn)一步地，所述鉆頭體主軸上部設(shè)置有延長(zhǎng)部。增加了鉆頭體主軸的長(zhǎng)度，在掏穴擴(kuò)底鉆頭因各種原因脫落時(shí)，增大打撈出掏穴擴(kuò)底鉆頭的可能。

此外，所述鉆牙優(yōu)選為聚晶金剛石復(fù)合片。可以提高鉆頭的耐壓能力、鉆進(jìn)效率和使用壽命，適應(yīng)軟硬巖石破碎。

本發(fā)明提供的掏穴擴(kuò)底鉆頭的翼刀為雙翼結(jié)構(gòu)，鉆進(jìn)過(guò)程中可以形成對(duì)稱，擴(kuò)孔時(shí)提高了掏穴擴(kuò)底鉆頭的穩(wěn)定性，能有效防止鉆具振動(dòng)而造成鉆頭的崩刃損壞，增加了鉆頭的抗震動(dòng)能力，提高了鉆頭的壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明掏穴擴(kuò)底鉆頭第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明掏穴擴(kuò)底鉆頭第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖2為本發(fā)明掏穴擴(kuò)底鉆頭第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該掏穴擴(kuò)底鉆頭包括：鉆頭體主軸21；

鉆頭體主軸21與外部控制裝置(圖中未示)連接；

鉆頭體主軸21中部設(shè)置有翼刀；

翼刀包括對(duì)稱設(shè)置的第一翼片231和第二翼片232，第一翼片231和第二翼片232下部的兩側(cè)分別設(shè)置有至少一排鉆牙24。

具體切削過(guò)程中，利用液體噴射原理，外部控制裝置控制鉆頭體主軸21帶動(dòng)該掏穴擴(kuò)底鉆頭在軟巖層段先慢速回轉(zhuǎn)后開泵，借用一定泵壓產(chǎn)生的射流緩慢打開翼刀的雙翼即第一翼片231和第二翼片232，在雙翼回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程中，第一翼片231和第二翼片232逐漸橫向伸展到水平狀態(tài)，此時(shí)，掏穴擴(kuò)底鉆頭切屑巖石的外徑達(dá)到最大值，掏穴擴(kuò)底鉆頭在回轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性高。

本實(shí)施例掏穴擴(kuò)底鉆頭的翼刀設(shè)計(jì)為雙翼，在鉆進(jìn)過(guò)程中同時(shí)打開兩個(gè)翼片，可以形成對(duì)稱，增強(qiáng)了鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中回轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性，減少鉆牙崩刃或脫落，提高掏穴擴(kuò)底鉆頭的鉆進(jìn)效率，延長(zhǎng)掏穴擴(kuò)底鉆頭的使用壽命；