一种煤矿井下自吸式磨料射流钻头及钻孔方法

摘要

本发明公布一种煤矿井下自吸式磨料射流钻头，涉及在煤矿井下钻孔作业时，利用磨料射流先导破碎与机械破碎相结合，提高钻进速度。所涉及的自吸式磨料射流钻头包括磨料射流喷嘴、自吸装置和主体破碎齿结构。自吸装置由腔体、过滤网、位于腔体内的支撑环与位于腔体后端的进口喷嘴组成。本发明可使钻进过程中产生的煤岩屑经过滤网筛选，进入自吸装置腔体内部，与水射流充分混合后形成磨料射流，从磨料射流喷嘴喷出，对煤岩体进行先导破碎。所述钻头主体破碎结构由三枚切割片和三个主体破碎齿组成，在其机械破碎作用下形成终孔。本发明还涉及利用所述钻头在煤矿井下钻孔的方法，所述钻头钻进速度快、磨损小，可广泛用于煤矿井下钻孔作业。

主权项

一种煤矿井下自吸式磨料射流钻头，其钻头体（8）具有前后贯通的中心腔体（3），钻头体前部并在中心腔体外分布有2‑3瓣破碎齿（4），每瓣破碎齿（4）前端上焊接有一枚切割片（1），钻头体后端为钻杆连接端（9），钻杆连接端（9）有带内螺纹的接口；其特征在于：在中心腔体（3）内的前部装有磨料射流喷嘴（2），磨料射流喷嘴（2）前端管径小，为加速腔（12），后端管径呈喇叭形放大，为吸入腔（13）；在中心腔体（3）内的后部装有进口喷嘴（7），进口喷嘴前端管径小于后端管径，进口喷嘴前端出口正对磨料射流喷嘴（2）的后端中心，且其前端出口直径小于磨料射流喷嘴（2）后端的喇叭口的口径；中心腔体（3）的后端为射流入口（14），其口径大于或等于进口喷嘴（7）后端的口径；在磨料射流喷嘴（2）与进口喷嘴（7）之间设置有支撑环（6）；在中心腔体（3）的壁上径向设有至少两个自吸入口（5），自吸入口（5）分布在破碎齿（4）之间的位置，自吸入口（5）上安装有过滤网（10），所述自吸入口（5）正对于中心腔体（3）内的支撑环（6）的位置，支撑环（6）上对应布置有自吸孔（11）。