一种三翼锥型不卡钻无芯钻头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三翼锥型不卡钻无芯钻头，包括钻杆、前钻齿(1)、前端锥形面(2)、翼(3)，每个翼(3)的后端锥形面上分别镶嵌一排后钻齿(4)，后钻齿(4)指向后方，后钻齿(4)的齿向与三翼锥型无芯钻头指向相同，三翼锥型无芯钻头末端设有螺丝纹(5)与钻杆相接。该钻头具有结构合理、紧凑，成本低廉，使用方便可靠的特点，适合推广应用。
【专利说明】一种三翼锥型不卡钻无芯钻头
【技术领域】
[0001]本实用新型属于机械【技术领域】，涉及一种三翼锥型不卡钻无芯钻头。
【背景技术】
[0002]水害是矿井五大自然灾害之一，严重威胁着矿井的安全生产。各级事故通报表明，透水事故是主要的重特大事故类型之一。没有造成人员伤亡的惊险未遂事故以及一般事故也常有发生。防治矿井突水主要采用主动防护法和堵水截流法。防护法是采用钻孔将含水层中水进行预先疏干或疏水降压方法；堵水截流法是建造地下帷幕方法。在煤矿范围内，常有许多充水的小窑老空、断层及富含水层，当采掘工作面接近这些水体时，可能造成井下突水事故，为了消除这些隐患，在生产中要坚持“有疑必探，先探后掘，先探后采”防止井下水害的基本原则，采取防、堵、疏、排、截的综合治理措施。查清矿井水文地质条件、研究矿井突水机理，采取有效的防治水措施，防治水的主要方法是探放水。在探放老空水、断层水中，都必须经过一定厚度的破碎(软)岩带，在破碎(软)岩带钻孔施工过程中极易出现塌孔、卡钻、抱钻等问题。据不完全统计，一个中型煤矿一年需施工探放水孔30个(约2400m的钻探进尺)，其中，有40%左右的钻孔在施工中出现过塌孔、卡钻、抱钻等问题，造成了人力、物力、时间上的大量浪费。
[0003]探放水工艺以及钻探过程中塌孔、抱钻等问题的研究，许多工作者也曾做过大量工作。例如，李昕等人曾研究在铝锌矿井下施工水平探放水钻孔进行探放水。湖南省涟邵煤田良家矿区裂隙发育、漏失严重且砂岩吸水易造成缩径和煤层地段遇水后易产生膨胀造成钻孔坍塌、埋钻等事故，同时钻孔施工还需要过断层，护壁困难，基于此姚伦治研究出采用绳索取芯钻具，配以施工中合理的钻孔结构和金刚石钻头，以提高经济效益，缩短工期。储来明等人研究对油田地区由于近地表松软地层易造成坍塌、套管易卡阻等问题设计了一种压撑式表层套管钻头。李进朋等人利用套固在钻杆上的圆柱状的钻头座，钻头座前部设有沿周向均布的钻齿，所有钻齿外侧面同一个与钻头座同轴的圆锥面重合，且该圆锥面尖端指向钻头座后方，该圆锥面任意横截面半径大于钻头座半径，钻齿外侧面上开有阶梯状钻刃。Hamoudi等人通过在孔中使用套管，研究了在复杂破碎地层中正常钻进的技术，并将其应用到Nezla油田的勘探开采中。John Bradford等人通过比较牙轮，固定切削刃和前面两者结合的复合钻头在野外钻进马塞勒斯页岩的效果，认为复合钻头可以加快在这类裂隙地层中的钻进速度和改进钻进效果。Jihua Cai等人通过采用不同类型、粘度和压力的钻井液，来解决在复杂地层钻进中的孔壁稳定性问题，并在中国松辽盆地白垩系科学钻探中获得了成功运用。Tulloch和Rory McCrae发明了一种直径可变的钻头，使其可变小直径从而通过套管下入孔底。上述这些研发成果都存在设计复杂，操作繁琐，使用成本较高等特点，未达到实用目的。
实用新型内容
[0004]为了克服现有技术中的缺陷，解决在煤矿过破碎(软)岩带探放老空水、断层水及其他含水层水工程中经常遇到塌孔、卡钻、抱钻等问题，本实用新型提供一种三翼锥型不卡钻无芯钻头。
[0005]其技术方案如下:
[0006]—种三翼锥型不卡钻无芯钻头,包括钻杆、前钻齿、前端锥形面、翼,每个翼的后端锥形面上分别镶嵌一排后钻齿，后钻齿指向后方，后钻齿的齿向与三翼锥型无芯钻头指向相同，三翼锥型无芯钻头末端设有螺丝纹与钻杆相接。
[0007]进一步优选,所述钻头直径为89mmm,所述三翼锥型无芯钻头的翼长50mm,每个翼的厚度15mm,螺丝纹的长度为100mm,钻杆的长度为45mm。
[0008]本实用新型的有益效果:
[0009]使用本实用新型三翼锥型不卡钻无芯钻头在钻探施工过程中，当钻孔经过破碎(软)岩带出现塌孔、卡钻、抱钻等问题时，钻机操作人员应立即停止进尺钻进，同时改为退钻钻进，这样反复运行，直至故障排除。该钻头结构合理、紧凑，成本低廉，使用方便可靠，研究成果达到了实用目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型三翼锥型不卡钻无芯钻头的主视图；
[0011]图2为本实用新型三翼锥型不卡钻无芯钻头的左视图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。
[0013]参照图1、图2，一种三翼锥型不卡钻无芯钻头，包括钻杆、前钻齿1、前端锥形面2、翼3,每个翼3的后端锥形面上分别镶嵌一排后钻齿4,后钻齿4指向后方,后钻齿4的齿向与三翼锥型无芯钻头指向相同，三翼锥型无芯钻头末端设有螺丝纹5与钻杆相接。所述钻头直径为89_，所述三翼锥型无芯钻头的翼长50mm，每个翼的厚度15mm，螺丝纹的长度为100mm,钻杆的长度为45mm。
[0014]在钻探施工过程中，当钻孔经过破碎(软)岩带出现塌孔、卡钻、抱钻等问题时，钻机操作人员应立即停止进尺钻进，同时改为退钻钻进，这样反复运行，直至故障排除。
[0015]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种三翼锥型不卡钻无芯钻头，包括钻杆、前钻齿(I)、前端锥形面(2)、翼(3)，其特征在于，每个翼(3)的后端锥形面(5)上分别镶嵌一排后钻齿(4),后钻齿(4)指向后方,后钻齿(4)的齿向与三翼锥型无芯钻头指向相同，三翼锥型无芯钻头末端设有螺丝纹(6)与钻杆相接。
2.根据权利要求1所述的三翼锥型不卡钻无芯钻头，其特征在于，所述钻头直径为89mmm,所述三翼锥型无芯钻头的翼长50mm,每个翼的厚度15mm,螺丝纹的长度为100mm,钻杆的长度为45mm。
【文档编号】E21B10/43GK203742455SQ201320842253
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】赵彬, 赵杰 申请人:山东科技大学