CN208267767U - 一种适用于矸石山的打孔注浆钻头 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,其包括以同一中心轴线为中心从上到下依次连接的螺纹连接部、钻杆、锥台形钻头主体,在锥台形钻头主体上由上向下分三层顺序固定多个截齿主体,截齿主体齿头向锥台形钻头主体外侧下方倾斜,在螺纹连接部、钻杆和锥台形钻头主体的轴心处贯通设置有注浆通孔,在钻杆上水平开设有第一出浆通孔,在顶层截齿和中间层截齿之间的锥台形钻头主体上开设有水平贯通的第二出浆通孔,第一出浆通孔和第二出浆通孔均与注浆通孔连通。本实用新型公开的一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,应用于矸石山打孔注浆时,不易卡死钻头,孔的成型性好,边打孔边注浆,还能降低钻头的温度,提高钻头的使用寿命。

Description

一种适用于矸石山的打孔注浆钻头
技术领域:
本实用新型涉及钻头技术领域,具体涉及一种适用于矸石山的打孔注浆钻头。
背景技术:
煤矿排出的矸石堆积时间长容易自然发火,对环境造成污染,必须进行治理,针对这个问题,对矸石山采用钻机打钻开孔注浆的方法来预防矸石着火和浇灭已经着火的煤矸石。由于矸石山是由煤矿排出的矸石块堆积形成的,矸石山结构疏松,而目前常用的钻头如图1所示,含有钻头101和钻杆102,钻杆102底部固定连接有钻头101,钻头101为固定在钻杆102底部的齿状结构,钻头结构单一,此钻头应用于矸石山上时,钻头易被卡死,需要频繁更换,施工成本高,且因无注浆通道,在打孔后还需另行注浆,施工周期长,工作效率低。
实用新型内容:
本实用新型的目的在于提供一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,实现了在矸石山上打孔注浆的目的。
本实用新型由如下技术方案实施:一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,其包括以同一中心轴线为中心从上到下依次连接的螺纹连接部、钻杆和锥台形钻头主体,所述钻杆的上端连接螺纹连接部,所述钻杆的下端连接锥台形钻头主体的大口径端,在所述锥台形钻头主体上由上向下依次固定有顶层截齿、中间层截齿和底层截齿,所述顶层截齿、所述中间层截齿和所述底层截齿均包括固定在所述锥台形钻头主体同一圆周上的一个以上的截齿主体;所述截齿主体均由齿根向齿尖,由上向下倾斜设置,在所述螺纹连接部、所述钻杆和所述锥台形钻头主体的轴心处贯通设置有注浆通孔;在所述钻杆上水平开设有第一出浆通孔,在所述顶层截齿和所述中间层截齿之间的所述锥台形钻头主体上开设有水平贯通的第二出浆通孔,所述第一出浆通孔和所述第二出浆通孔均与所述注浆通孔连通。
所述顶层截齿包括五个所述截齿主体,所述中间层截齿包括三个所述截齿主体,所述底层截齿包括两个所述截齿主体;所述顶层截齿包括的五个所述截齿主体、所述中间层截齿包括的三个所述截齿主体和所述底层截齿包括的两个所述截齿主体在所述锥台形钻头主体上均成环形均匀分布;所述顶层截齿的齿根与所述中间层截齿的齿根之间的层间垂直距离范围是1cm~2cm,所述中间层截齿的齿根与所述底层截齿的齿根之间的层间垂直距离范围是1cm~2cm。
所述截齿主体的轴向中心线与所述锥台形钻头主体的轴向中心线所成夹角α范围为30°~45°,同一层相邻两个所述截齿主体的轴向中心线间所成夹角β范围为30°~90°。
所述截齿主体由合金钢制成。
所述第一出浆通孔和所述第二出浆通孔在水平面上的投影相互垂直设置。
本实用新型的优点:本申请所述的一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,在矸石山打孔注浆时,多截齿结构能分散力度,使疏松的的煤矸石有活动的空间,钻头能顺利钻进矸石山,不会卡死;分层结构可以加大钻头与孔壁的接触密度,使得孔壁光滑,孔的成型性好;注浆通孔为注浆提供通道,多个出浆口加快浆液流出,能快速浇灭着火的煤矸石;边打孔边注浆,还能降低钻进过程中钻头主体的温度,提高钻头的使用寿命。
附图说明:
图1为现有钻头的剖面结构示意图;
图2为本实施例的一种结构示意图;
图3为图2的剖面结构示意图;
图4为本实施例的另一种剖面结构示意图。
图1中:钻杆101、钻头102;
图2至图4中:螺纹连接部1、钻杆2、锥台形钻头主体3、顶层截齿4、中间层截齿5、底层截齿6、截齿主体7、注浆通孔8、第一出浆通孔9、第二出浆通孔10。
具体实施方式:
参见图2至图4所示,一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,其包括以同一中心轴线为中心从上到下依次连接的螺纹连接部1、钻杆2和锥台形钻头主体3,钻杆2的上端连接螺纹连接部1,钻杆2的下端连接锥台形钻头主体3的大口径端,在锥台形钻头主体3上由上向下依次固定有顶层截齿4、中间层截齿5和底层截齿6,顶层截齿4、中间层截齿5和底层截齿6均包括固定在锥台形钻头主体3同一圆周上的一个以上的截齿主体7,截齿主体7由合金钢制成,截齿主体7均由齿根向齿尖,由上向下倾斜设置;在螺纹连接部1、钻杆2和锥台形钻头主体3的轴心处贯通设置有注浆通孔8;在钻杆2上水平开设有第一出浆通孔9,在顶层截齿4和中间层截齿5之间的锥台形钻头主体3上开设有水平贯通的第二出浆通孔10,第一出浆通孔9和第二出浆通孔10均与注浆通孔8连通,第一出浆通孔9和第二出浆通孔10在水平面上的投影相互垂直设置。
顶层截齿4包括五个截齿主体7,中间层截齿5包括三个截齿主体7,底层截齿6包括两个截齿主体7;顶层截齿4包括的五个截齿主体7、中间层截齿5包括的三个截齿主体7和底层截齿6包括的两个截齿主体7在锥台形钻头主体3上均成环形均匀分布,即同一层相邻的两个截齿主体7的齿根间的距离是相等的。
经过多次实地实验得出,顶层截齿4的齿根与中间层截齿5的齿根之间的层间垂直距离范围是1cm~2cm,中间层截齿5的齿根与底层截齿6的齿根之间的层间垂直距离范围是1cm~2cm;本实施例中,顶层截齿4的齿根与中间层截齿5的齿根之间的层间垂直距离是1.5cm,中间层截齿5的齿根与底层截齿6的齿根之间的层间垂直距离是1.5cm;
截齿主体7与锥台形钻头主体3的轴向中心线间夹角α的最佳角度范围,夹角α角度范围为30°~45°;同一层相邻两个截齿主体7的轴向中心线间所成夹角β的最佳角度范围,夹角β角度范围为30°~90°;实施例各截齿主体7在此范围内设置距离和角度,在钻进过程中能减小阻滞,有效的提高钻进效率;
如图3所示,截齿主体7的轴向中心线与锥台形钻头主体3的轴向中心线所成夹角α角度均相等;同一层相邻两个截齿主体7的轴向中心线间所成夹角β角度均相等;本实施例中,截齿主体7的轴向中心线与锥台形钻头主体3的轴向中心线所成夹角α角度均为36°;同一层相邻两个截齿主体7的轴向中心线间所成夹角β角度均为72°。
或如图4所示,截齿主体7的轴向中心线与锥台形钻头主体3的轴向中心线所成夹角α角度均不相等;同一层相邻两个截齿主体7的轴向中心线间所成夹角β角度均不相等;本实施例中顶层截齿4的五个截齿主体7的轴向中心线与锥台形钻头主体3的轴向中心线所成夹角α角度分别为45°、32°、35°、37°、40°;中间层截齿5的三个截齿主体7的轴向中心线与锥台形钻头主体3的轴向中心线所成夹角α角度分别为42°、34°、38°;底层截齿6的两个截齿主体7的轴向中心线与锥台形钻头主体3的轴向中心线所成夹角α角度分别为36°和33°;顶层截齿4的相邻两个截齿主体7的轴向中心线间所成夹角β角度分别为32°、54°、30°、37°、40°;中间层截齿5的三个截齿主体7的轴向中心线间所成夹角β角度分别为56°、32°、78°;底层截齿6的两个截齿主体7的轴向中心线间所成夹角β角度为69°。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,其特征在于,其包括以同一中心轴线为中心从上到下依次连接的螺纹连接部、钻杆和锥台形钻头主体,所述钻杆的上端连接所述螺纹连接部,所述钻杆的下端连接所述锥台形钻头主体的大口径端,在所述锥台形钻头主体上由上向下依次固定有顶层截齿、中间层截齿和底层截齿,所述顶层截齿、所述中间层截齿和所述底层截齿均包括固定在所述锥台形钻头主体同一圆周上的一个以上的截齿主体;所述截齿主体均由齿根向齿尖,由上向下倾斜设置,在所述螺纹连接部、所述钻杆和所述锥台形钻头主体的轴心处贯通设置有注浆通孔;在所述钻杆上水平开设有第一出浆通孔,在所述顶层截齿和所述中间层截齿之间的所述锥台形钻头主体上开设有水平贯通的第二出浆通孔,所述第一出浆通孔和所述第二出浆通孔均与所述注浆通孔连通。
2.根据权利要求1所述的一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,其特征是,所述顶层截齿包括五个所述截齿主体,所述中间层截齿包括三个所述截齿主体,所述底层截齿包括两个所述截齿主体;所述顶层截齿包括的五个所述截齿主体、所述中间层截齿包括的三个所述截齿主体和所述底层截齿包括的两个所述截齿主体在所述锥台形钻头主体上均成环形均匀分布;所述顶层截齿的齿根与所述中间层截齿的齿根之间的层间垂直距离范围是1cm~2cm,所述中间层截齿的齿根与所述底层截齿的齿根之间的层间垂直距离是1cm~2cm。
3.根据权利要求2所述的一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,其特征是,所述截齿主体的轴向中心线与所述锥台形钻头主体的轴向中心线所成夹角α范围为30°~45°,同一层相邻两个所述截齿主体的轴向中心线间所成夹角β范围为30°~90°。
4.根据权利要求1所述的一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,其特征是,所述截齿主体由合金钢制成。
5.根据权利要求1所述的一种适用于矸石山的打孔注浆钻头,其特征是,所述第一出浆通孔和所述第二出浆通孔在水平面上的投影相互垂直设置。
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