一种三级水力化钻具的制作方法

本实用新型涉及煤矿井下瓦斯治理领域，特别是指一种三级水力化钻具。

背景技术：

在煤矿井下打钻施工过程中，由于地质条件的复杂以及煤层特性的不同，为提高瓦斯渗透率，现普遍采用水力冲孔、水力割缝等水力化措施，但常规的水力化钻具需要在打钻后退钻，安装水力化钻具后重新钻进到指定位置，针对不同煤层条件，需要重复替换不同钻具，造成工人劳动强度高，效率低。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有技术中存在的问题，提出一种三级水力化钻具。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种三级水力化钻具，包括钻杆，在高压密封的所述钻杆的前端安装有一体化的钻头，所述钻杆和所述钻头通过密封螺纹连接。

所述钻头包括钻/冲转换装置和冲/割转换装置，在钻头前端还设有不同方向的出水孔，所述钻/冲转换装置安装在所述钻头前部，且靠近所述出水孔；所述冲/割转换装置安装在所述钻头内的后部，所述冲/割转换装置位于所述钻/冲转换装置后部。

所述钻/冲转换装置由小弹簧、销轴、小卡簧组成，所述小弹簧套装在所述销轴上，所述小卡簧设置在所述销轴末端将所述小弹簧固定。

所述冲/割转换装置由冲孔喷嘴、割缝喷嘴、大弹簧、滑动挡板和大卡簧组成，所述冲孔喷嘴沿所述钻头圆周均布3个，所述割缝喷嘴在所述钻头上安装1个，所述大弹簧通过所述滑动挡板安装在所述钻头空腔中，所述大卡簧设置在所述钻头空腔的后部，所述大卡簧位于所述滑动挡板的后侧且将所述滑动挡板固定。

所述钻头为钻、冲、割一体化的钻头。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在煤层打钻施工过程中，能够在不退钻的情况下，针对不同的煤层条件，实现钻进、冲孔、割缝功能的切换，提高打钻施工效率，降低工人劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的剖视图；

图2为钻头的前视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1~图2所示一种三级水力化钻具，包括钻杆4，在高压密封的钻杆4的前端安装有一体化的钻头1，钻头1为钻、冲、割一体化的钻头1，钻杆4和钻头1通过密封螺纹连接，钻头1内部为空腔。

钻1头内包括钻/冲转换装置2和冲/割转换装置3和出水孔5，在钻头1前端还设有若干个不同方向的出水孔5，钻/冲转换装置2安装在钻头1内的前部，且靠近出水孔5；冲/割转换装置3安装在钻头1内的后部，且位于钻/冲转换装置2后部。

钻/冲转换装置2由小弹簧21、销轴22、小卡簧23组成，小弹簧21套装在销轴22上，小卡簧23设置在销轴22末端将小弹簧21固定在销轴22上。

冲/割转换装置3由冲孔喷嘴31、割缝喷嘴32、大弹簧33、滑动挡板34和大卡簧35组成，冲孔喷嘴31沿钻头1圆周均布3个，割缝喷嘴32在钻头1上安装1个，大弹簧33通过滑动挡板34安装在钻头1空腔中，大卡簧35设置在钻头1空腔的后部，大卡簧35位于滑动挡板34的后侧且将滑动挡板34固定。

在煤矿钻孔施工过程中：。

首先是正常钻进阶段，静压水通过高压密封钻杆4的内部进入钻头1的内部，依次通过滑动挡板34的中心孔、销轴22与小弹簧21缝隙从前端出水孔5喷出，起到降低钻头1温度以及湿润煤体的作用，此时水流也通过冲孔喷嘴31，由于水压低，不形成喷射水流，割缝喷嘴32由于滑动挡板34阻隔不出水；

其次是冲孔阶段，在钻进过程中，遇到软煤或者其他需要冲孔的状况时，提高水压，在压力作用下，销轴22压缩小弹簧21向前移动，钻头1出水孔5通道被阻断，出水孔5不出水，水流从冲孔喷嘴31处喷出，形成水射流，实现冲孔；

最后是割缝阶段，在需要采用割缝措施时，继续提高水压，前端钻头1出水孔5通道继续阻断，滑动挡板34在高压力作用下继续向前移动，在达到割缝压力时，挡板移动到冲孔喷嘴31处，冲孔喷嘴31不再出水，水流从割缝喷嘴32处喷出，形成高压水射流，实现割缝。

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。