专利名称：扩孔钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于矿山开采工具，尤其是适用于把基孔φ55毫米扩大致φ83～100毫米向上扇形或平行中深孔作业中。
在矿山开采作业中，采场爆破产生悬顶、大块和推墙，危险性极大，不利于安全生产。从采场作业的实践得知产生悬顶、大块和推墙的一个重要原因之一是φ55毫米中深孔布置中扇形孔深入顶部脊柱的部分，每个孔担负的爆破体积大。这部分炸药单耗(炸药公斤／矿石吨)只有0.211～0.252kg／t，远远小于设计的最低值0.3～0.35kg／t。造成单耗不足的原因是孔径小，每米实际装药量只有2.25～2.35kg。由于装药量偏低，特别是脊柱部分孔底爆破力不足，而形成悬顶，大块、推墙。另一方面临爆前的炮孔受到排放炮产生的挤压震动，往往被冲坏，炸药装不到位或装不进药也加重了悬顶的形成。要解决这个问题，必须采用大孔径。瑞典是用重型钻机打φ76毫米以上的炮孔。又如我国鞍钢弓长岭矿引进法国水星14采矿全液压台车，每台价格高达80万元，投资颇巨。为了不增加投资，在现有设备的基础上，实现打大孔径的炮孔，需要有一种扩孔钻头。
本实用新型的目的就是要提供一种扩孔钻头，在现有打孔设备的基础上，先用φ55毫米钻头打孔，打完后退出钻杆、台车、工作臂不变幅。然后换扩孔钻头沿原孔再打一遍即成φ83～100毫米大孔径炮孔。
本实用新型的扩孔钻头，壳体是一个整体，不是组合件。分为导向柱、钻身、钻尾三部分进行描述。导向柱具有定心作用，保证扩孔的中心线与基孔的中心线一致，同时还起“顶针”作用，可减少钻头在钻孔中的摆动。导向柱是一个外表略呈圆锥形的空心圆柱体，导向柱还可以在顶端固定有十字形或梅花形钻齿，便于在定位过程中继续破碎滞留于原基孔内的岩块，加快扩孔速度。导向柱长度为18～24毫米，上部直径φ为48～52毫米，下部直径φ为52～54毫米，空筒深度为20～24毫米。钻身表面的结构是3个半径R为18～22毫米，弦长为28～30毫米的弧形主排岩屑槽，3个付排岩屑槽，3个直径φ为12～16毫米的外圈合金柱半圆齿，3个直径φ为10～14毫米的内圈合金柱半圆齿。内外圈合金柱半圆齿的圆的不在同一圆环线上，两圆心上下有1～2毫米距离。在内、外圈合金柱半圆齿心距离中线上端与导向柱的交点上有注水孔，中线下端与钻身的外圈交点上有付排岩屑槽，共有3个注水孔，3个主排岩屑槽，3个付排岩屑槽。3个注水孔都与钻尾的空心筒相通，且注水孔与扩孔钻头壳体的中心线的夹角为40°，导向柱和钻尾的边缘倾角均为45°。钻身与钻尾相连的部分是半径R为18～22毫米的弧面。内、外圈合金柱半圆齿露出表面的高度h为8～12毫米，钻身的长度为24～28毫米，钻尾长度为68～72毫米，钻尾厚度为6.5～8.5毫米，钻尾内壁为32×12左波型螺纹，与钻杆的螺纹相匹配。内、外圈合金柱半圆齿的嵌镶采用冷压固齿。且内圈合金柱半圆齿与导向柱有一定间隙。整个扩孔钻头壳体全长为134～138毫米，采用40MnMoV合全材料，半圆形柱齿全部采用合全牌号YJI。本实用新型的扩孔钻头应用于把基孔φ55毫米扩大为φ83～100毫米的大孔中，不增加设备和投资，即可实现大直径炮孔的钻凿，加之扩孔的被凿面是一圆环，这样矿岩极易被破碎和剪切，因而扩孔钻速较快，而且钻头使用寿命长，每个钻头可打150米以上的孔，且钻孔过程中排屑流畅，成孔质量高。
图1为本实用新型结构图。
图2为本实用新型府视图。
图3为本实用新型钻尾内壁波型螺纹放大图。
以下结合附
图1～3对本实用新型作进一步的评细描述；本实用新型的扩孔钻头壳体是一个整体不是组合件〈附
图1〉。用导向柱〈1〉钻身〈2〉钻尾〈3〉三个部分来描述。导向柱〈1〉是外表略呈锥形的空心圆柱体，内径为φ33～37毫米，上口外径φ为48～52毫米，下口外径φ为52～56毫米，上口外径倾角为45°。钻身〈2〉(附
图1～2)上冷压嵌镶有3个外圈合金柱半圆齿〈4〉直径φ为12～16毫米，3个内圈合金柱半圆齿〈5〉，直径φ为10～14毫米，采用材质牌号为YJI。在内、外圈合金柱半圆齿〈4〉、〈5〉距离的中点上端和下端对称布置有注水孔〈6〉和付排岩屑槽〈8〉长度为24～28毫米，注水孔〈6〉与扩孔钻头壳体的中心线夹角为40°，注水孔〈6〉的直径φ为5～9毫米，注水孔〈6〉与钻尾〈3〉的空心筒相通。钻身〈2〉上加工有半径R为18～22毫米，弦长为28～32毫米的弧形主排岩悄槽，〈7〉长度为24～28毫米。内、外圈合金柱半圆齿〈4〉、〈5〉，注水孔〈6〉主排岩屑槽〈7〉付排岩屑槽〈8〉都把钻身〈2〉表面分成3个120°的弧面，且都在120°弧线上。钻尾〈3〉长度为68～72毫米，且空心筒内壁是波型螺纹〈附图3〉与钻杆螺纹相匹配。使用时把原钻头取下，把扩孔钻头的钻尾〈3〉在原钻头的钻杆上拧紧，沿原基孔开动台车即可。
权利要求1.一种扩孔钻头，分为导向柱<1>、钻身<2>和钻尾<3>，其特征在于钻身<2>表面加工有3个内圈合金柱半圆齿<4>3个外圈合金柱半圆齿<5>3个注水孔<6>，3个主排岩屑槽<7>。3个付排岩屑槽<8>。
2.根据权利要求1所述的扩孔钻头，其特征在于内圈合金柱半圆齿〈4〉，外圈合金柱半圆齿〈5〉，注水孔〈6〉，主排岩屑槽〈7〉，付排岩屑槽〈8〉，都把钻身〈2〉表面分成3个120°的弧面，且都在120°弧线上。
3.根据权利要求2所述的扩孔钻头，其特征在于注水孔〈6〉与钻尾〈3〉的空心筒相通，且注水孔〈6〉与扩孔钻头的中心线夹角为40°。
专利摘要本实用新型公开了一种扩孔钻头，分为导向柱、钻身、钻尾三部分。钻身加工有内、外圈合金柱半圆齿，注水孔，主排岩屑槽、副排岩屑槽，钻尾空心筒内壁有32×12左波型螺纹与钻杆螺纹相匹配。使用成本低，工作效率高，钻头寿命长，适合于扩基孔为Φ55毫米至Φ83～100毫米的大孔。
文档编号E21B10/26GK2133661SQ92227999
公开日1993年5月19日 申请日期1992年7月15日 优先权日1992年7月15日
发明者张坤皖, 陶伟声 申请人:武汉钢铁公司