专利名称：一种自切换水射流割缝组合式钻头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻头，尤其是一种适用于煤矿井下的自切换水射流割缝组合式钻头。
背景技术：
在煤矿瓦斯抽采、探水、探断层等钻孔施工很多采用组合式钻头，其特点是在打钻时采用分级钻孔，根据不同工况，采用不定的分级打钻，以实现快速打钻，在打钻结束后，更换射流割缝钻头对煤岩体进行割缝工作以抽采瓦斯。从上述得知这种钻头虽然可以快速打钻，却不具有射流式割缝能力，更不具备自切换功能。另外，在打钻结束后还需要把钻孔中的钻具全部退出，以更换不同的钻头进行对煤岩体割缝工作，大大增加了劳动强度。因此急需一种结构简单且能实现自切换水射流割缝的组合式钻头。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、割缝能力强、节约水资源、钻进速度更快、成孔效果更好的自切换水射流割缝组合式钻头。为实现上述目的，本实用新型的自切换水射流割缝组合式钻头，包括组合式钻头体，组合式钻头体螺纹连接有管道母体，管道母体与组合式钻头体连接一端的通孔内腔中设有阀套，阀套内设有阀芯和套装在阀芯上弹簧，弹簧外端设在顶靠在阀套出口处的导向套，阀芯的内端设有固定在阀套内的挡圈，阀芯上设有一个进水口和多个出水口，管道母体的外圆周上开有与其中心孔相连通的出口，出口上设有水射流割缝喷嘴。所述阀芯呈阶梯台柱状，两端分别开有与组合式钻头体和管道母体相连拦的盲孔；所述管道母体外圆周上开设的与内部通孔相通的出口为一个或多个，每个通孔内均设有一个割缝喷嘴。有益效果本实用新型的自切换水射流割缝组合式钻头，母体与组合式钻头体为螺纹连接，方便制作。母体内部设有圆形腔，自切换功能组件装于母体内部的圆形腔内，便于装配且密封效果更好。并且，阀芯在一定水压下压缩弹簧至出水孔进入导向套中自动密封，大大的节约了用水。另外，割缝喷嘴随着水压力的升高所形成的割缝半径和效果，可做成不同的直径和不同长度的孔。本实用新型利用组合式钻头打钻优势的基础上，增加了水力射流割缝功能，大大提高了对钻头的利用率，并有效的提高了对煤层瓦斯抽采的工作效率，且减少了很大的重复施工工作，其结构简单、使用方便、效果好。
图1为本实用新型一种机械自切换式高压水射流割缝钻头的结构示意图。图中1-组合式钻头体，2-阀套，3-导向套，4-弹簧，5-阀芯，6_挡圈，7-割缝喷嘴，8-母体。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的说明如图1所示，本实用新型的自切换水射流割缝组合式钻头，主要由组合式钻头体 1、阀套2、导向套3、弹簧4、阀芯5、挡圈6、割缝喷嘴7和母体8构成。其中组合式钻头体1 为常见的组合式PDC钻头，组合式钻头体1和设有螺纹的管道的母体8，母体8与组合式钻头体1连接一端内顺序设有阀套2和阀芯5，阀套2上设有导向套3，导向套3与阀芯5之间设有弹簧4，阀芯5及弹簧4通过挡圈6固定在阀套2中，安装弹簧4时，先压缩一定长度弹簧4，使阀芯5在阀套2内不处于自由活动状态，然后安装挡圈6将阀芯5固定在阀套 2中，母体8的圆周面开有多个与内部管道相通的出口，每个出口上均设有水射流割缝喷嘴 7。工作过程在打钻时，以常压水或稍有压力的水进行钻进工作，当钻孔工作停止需要退钻割缝时，增加水压至定值及以上，阀芯压缩弹簧至阀芯出水口进入导向套内密封，使母体内水从高压割缝喷嘴中射出，达到对煤岩体实现高压割缝效果。
权利要求1.一种自切换水射流割缝组合式钻头，包括组合式钻头体(1)，其特征在于所述的组合式钻头体(1)螺纹连接有管道母体(8 )，管道母体(8 )与组合式钻头体(1)连接一端的通孔内腔中设有阀套(2)，阀套(2)内设有阀芯(5)和套装在阀芯(5)上弹簧(4)，弹簧(4)外端设在顶靠在阀套(2)出口处的导向套(3)，阀芯(5)的内端设有固定在阀套(2)内的挡圈 (6)，阀芯(5)上设有一个进水口和多个出水口，管道母体(8)的外圆周上开有与其中心孔相连通的出口，出口上设有水射流割缝喷嘴(7)。
2.如权利要求1所述的一种自切换水射流割缝组合式钻头，其特征在于所述阀芯(5) 呈阶梯台柱状，两端分别开有与组合式钻头体(1)和管道母体(8)相连拦的盲孔。
3.如权利要求1所述的一种自切换水射流割缝组合式钻头，其特征在于所述管道母体(8)外圆周上开设的与内部通孔相通的出口为一个或多个，每个通孔内均设有一个割缝喷嘴(7)。
专利摘要一种自切换水射流割缝组合式钻头，包括组合式钻头体，组合式钻头体螺纹连接有管道母体，管道母体与组合式钻头体连接一端的通孔内腔中设有阀套，阀套内设有阀芯和套装在阀芯上弹簧，弹簧外端设在顶靠在阀套出口处的导向套，阀芯的内端设有固定在阀套内的挡圈，阀芯上设有一个进水口和多个出水口，管道母体的外圆周上开有与其中心孔相连通的出口，出口上设有水射流割缝喷嘴，利用组合式钻头打钻优势的基础上，增加了水力射流割缝功能，大大提高了对钻头的利用率，并有效的提高了对煤层瓦斯抽采的工作效率，且减少了很大的重复施工工作。其结构简单、使用方便、效果好。
文档编号E21B10/00GK202227987SQ20112034886
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月19日 优先权日2011年9月19日
发明者张连军, 林柏泉, 王春利 申请人:中国矿业大学, 徐州博安科技发展有限责任公司