[發明專利]一種插柱式瓦斯抽采鉆頭

在審

• 申請號: 201910283790.1
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN109882076A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 李輝;任營營;張學增
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B10/43
• 分類號: E21B10/43;E21B10/54;E21B10/60;E21F7/00
• 代理公司: 焦作市科彤知識產權代理事務所(普通合伙) 41133
• 代理人: 何貫通

本發明涉及一種插柱式瓦斯抽采鉆頭，包括鉆體、插柱和金剛石復合片，所述金剛石復合片設于插柱的頂端，所述插柱為六棱柱，所述鉆體的頂端設有錐臺，所述錐臺的頂端設有兩個沿鉆體軸向中心對稱的第一插孔，所述錐臺的錐面沿圓周方向均布有多個第二插孔，所述第一插孔和第二插孔均與所述插柱相匹配，所述第一插孔和第二插孔的底端均設有小于第一插孔和第二插孔孔徑的清洗孔，所述插柱設于第一插孔和第二插孔內，所述插柱沿旋轉軌跡形成連貫的切削面，所述鉆體上還設有中空的鉆體孔，所述鉆體孔與清洗孔相連通。與現有技術相比，本發明采用分體式結構，減小鉆頭的磨損量，能夠有效節省鉆頭的整體更換成本，從而降低瓦斯抽采成本。

技術領域

本發明涉及瓦斯抽采裝置技術領域，具體地，涉及一種插柱式瓦斯抽采鉆頭。

背景技術

我國大多數突出礦井煤層透氣性低，瓦斯抽采難，隨著開采深度增加，煤巷突出動力現象時有發生，影響煤巷掘進速度，煤與瓦斯突出危險已嚴重制約煤礦安全生產。《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出規定》中規定：對于突出煤層必須本著區域防突措施先行的原則即開采保護層和預抽煤層瓦斯。現有技術中，瓦斯抽采通常采用打孔抽采技術，鉆頭多采用金剛石復合片三翼鉆頭和燒結體鉆頭，這些鉆頭切削刃和鉆體一體成型，在對巖石鉆孔作業中，這種價值高昂的鉆頭的磨損問題仍然十分突出，磨損到一定程度后需要整體更換，通常巖石鉆孔作業中每米鉆孔導致鉆損成本達8~10元，嚴重影響了瓦斯抽采作業的經濟性。

因此，需要一種新型的瓦斯抽采鉆頭，控制鉆頭損失，延長鉆頭使用壽命，降低瓦斯抽采成本。

發明內容

針對現有技術存在的上述缺陷，本發明提供了一種插柱式瓦斯抽采鉆頭，包括鉆體、插柱和金剛石復合片，所述金剛石復合片設于插柱的頂端，所述插柱為六棱柱，所述鉆體的頂端設有錐臺，所述錐臺的頂端設有兩個沿鉆體軸向中心對稱的第一插孔，所述錐臺的錐面沿圓周方向均布有多個第二插孔，所述第一插孔和第二插孔均與所述插柱相匹配，所述第一插孔和第二插孔的底端均設有小于第一插孔和第二插孔孔徑的清洗孔，所述插柱設于第一插孔和第二插孔內，所述插柱沿旋轉軌跡形成連貫的切削面，所述鉆體上還設有中空的鉆體孔，所述鉆體孔與清洗孔相連通。

優選的，所述插柱與鉆體采用銷釘連接，防止插柱脫落，同時便于插柱的維護和更換。

優選的，所述插柱的頂端設有1個或多個金剛石復合片，所述多個金剛石復合片同軸疊置或平行緊貼設置，所述多個金剛石復合片同軸疊置用于增加插柱的耐磨性，延長插柱的使用壽命，所述多個金剛石復合片平行緊貼設置，用于增加鉆頭的切削面，有利于保證鉆孔的孔徑和鉆孔效率。

優選的，所述第二插孔內的插柱與鉆頭鉆進方向的夾角為銳角，用于減小第二插孔內插柱的鉆進阻力，保證鉆孔效率，夾角的角度具體可根據鉆孔的孔徑需要進行設置。

優選的，所述第二插孔內的插柱與鉆頭鉆進方向的夾角為30~60°，更有利于保證鉆頭切削面的連貫性并減小鉆進阻力，提高鉆孔效率。

優選的，所述錐臺的錐面沿圓周方向均布有2~8個第二插孔，所述鉆體孔設于相鄰的第二插孔之間，插孔數根據鉆孔的孔徑和地質條件進行設置，地質硬度越高，插孔設置相對多一些，便于延長插柱的使用壽命。

優選的，所述金剛石復合片焊接在插柱上，連接緊密，使用中不易脫落，可靠性高。

本發明還包括能夠使一種插柱式瓦斯抽采鉆頭正常使用的其它組件，均為本領域的常規技術手段。另外，本發明中未加限定的裝置或組件均采用本領域中的常規技術手段。