本實(shí)用新型屬于鉆孔設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型煤礦鉆頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，在煤礦瓦斯抽采鉆孔時(shí)，使用的鉆頭結(jié)構(gòu)僅有一級(jí)刀頭，且其鉆桿為圓柱光桿形鉆桿或三棱鉆桿，其優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低，能夠適用于煤礦開(kāi)采中大部分場(chǎng)合，但其在松軟煤層中鉆孔時(shí)，由于單次鉆孔直徑比較大，對(duì)鉆孔圓周部位產(chǎn)生較大振動(dòng)，易導(dǎo)致松軟煤層塌陷，從而抱緊鉆頭和其后端的鉆桿，而由于圓柱光桿形鉆桿能夠傳遞動(dòng)力，但其排屑能力不強(qiáng)，致使鉆孔時(shí)和煤層塌陷產(chǎn)生的煤屑不能及時(shí)排出。而三棱鉆桿具有排屑能力，但其在排屑過(guò)程中，對(duì)鉆孔的周圍產(chǎn)生較大的擾動(dòng)，易導(dǎo)致松軟煤層塌陷，塌陷的煤屑隨著三棱鉆桿的擾動(dòng)，引起更大范圍和幅度的塌陷，從而導(dǎo)致鉆桿被塌陷的煤屑整體抱住，因此，當(dāng)鉆孔深度較深時(shí)，不能及時(shí)排出的煤屑將導(dǎo)致鉆頭結(jié)構(gòu)徹底抱死，而抱死的鉆頭結(jié)構(gòu)一時(shí)無(wú)法取出，一方面浪費(fèi)資源，另一方面存在一定安全隱患，影響后續(xù)的采煤工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的在于提供一種新型煤礦鉆頭結(jié)構(gòu)。

基于上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案：

一種新型煤礦鉆頭結(jié)構(gòu)，包括鉆頭和與鉆頭尾端相連接的鉆桿，所述鉆頭包括從頭至尾依次相連的一級(jí)鉆頭、二級(jí)鉆頭和三級(jí)鉆頭，所述一級(jí)鉆頭至三級(jí)鉆頭中的每級(jí)鉆頭均包括相應(yīng)的鉆頭本體、設(shè)置于鉆頭本體前端的數(shù)個(gè)刀頭和開(kāi)設(shè)于鉆頭本體上的通風(fēng)孔，所述三級(jí)鉆頭的鉆頭本體的尾端還設(shè)置有數(shù)個(gè)反向的刀頭。

所述一級(jí)鉆頭至三級(jí)鉆頭的鉆頭本體為多級(jí)變徑，且鉆頭本體呈空心圓筒狀，所述一級(jí)鉆頭和三級(jí)鉆頭的尾端上的數(shù)個(gè)刀頭的方向均與鉆頭本體的中心線相互平行；所述二級(jí)鉆頭和三級(jí)鉆頭的鉆頭本體的前端的數(shù)個(gè)刀頭從刀頭尾端向其前端均向右傾斜設(shè)置，傾斜角度為5-10°。

所述二級(jí)鉆頭上的數(shù)個(gè)刀頭的傾斜角度為5°；三級(jí)鉆頭的鉆頭本體的前端的數(shù)個(gè)刀頭的傾斜角度為10°。

所述通風(fēng)孔為向其相應(yīng)的鉆頭本體的前端傾斜的外擴(kuò)口式通風(fēng)孔。

所述每級(jí)鉆頭的鉆頭本體前端的刀頭和通風(fēng)孔均設(shè)為3個(gè)，一級(jí)鉆頭上的3個(gè)通風(fēng)孔分別設(shè)置于其上相鄰的兩刀頭之間的中心位置，二級(jí)鉆頭上的對(duì)應(yīng)的3個(gè)通風(fēng)孔分別設(shè)置于其上相鄰的兩刀頭之間的中心向右偏移5mm的位置，三級(jí)鉆頭上的對(duì)應(yīng)的3個(gè)通風(fēng)孔分別設(shè)置于其上相鄰的兩刀頭之間的中心向右偏移10mm的位置。

所述一級(jí)鉆頭與二級(jí)鉆頭之間、二級(jí)鉆頭與三級(jí)鉆頭之間均為圓角連接。

所述鉆桿表面設(shè)置呈雙螺紋結(jié)構(gòu)，雙螺紋結(jié)構(gòu)分別為向右旋的螺旋片Ⅰ和螺旋片Ⅱ，螺旋片Ⅰ和螺旋片Ⅱ間隔設(shè)置。

所述螺旋片Ⅰ的橫截面呈梯形結(jié)構(gòu)，螺旋片Ⅱ的橫截面呈三角形結(jié)構(gòu)。

所述螺旋片Ⅰ和螺旋片Ⅱ的節(jié)距均為100mm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，將鉆頭加工成三級(jí)，且每級(jí)鉆頭上設(shè)正向的刀頭，使得能夠保證煤層中鉆進(jìn)時(shí)有足夠的切削力，最大扭矩60KN·m，在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆頭（含刀頭）不會(huì)存在磨損、損毀或嚴(yán)重變形的現(xiàn)象，延長(zhǎng)了使用壽命，且三級(jí)鉆頭的尾端設(shè)反向刀頭，便于用于卡鉆或退鉆時(shí)，鉆頭結(jié)構(gòu)也有足夠的切削力，解決了之前的鉆頭結(jié)構(gòu)鉆孔時(shí)存在抱死、卡鉆等技術(shù)問(wèn)題；

2、鉆桿表面加工成間隔設(shè)置的螺旋片Ⅰ和螺旋片Ⅱ，加強(qiáng)了鉆桿自身的強(qiáng)度和排屑能力，加大了鉆進(jìn)深度，解決了松軟煤層鉆進(jìn)過(guò)程中的鉆桿折斷或彎曲變形的現(xiàn)象。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為鉆頭的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為鉆桿的局部放大圖；

其中：1、一級(jí)鉆頭；2、二級(jí)鉆頭；3、三級(jí)鉆頭；4-1、螺旋片Ⅰ；4-2、螺旋片Ⅱ；5、通風(fēng)孔；6、鉆桿。

具體實(shí)施方式

一種新型煤礦鉆頭結(jié)構(gòu)，如圖1-3所示，包括鉆頭和與鉆頭尾端螺紋連接的鉆桿6，所述鉆頭包括從頭至尾依次相連的一級(jí)鉆頭1、二級(jí)鉆頭2和三級(jí)鉆頭3，一級(jí)鉆頭1與二級(jí)鉆頭2之間、二級(jí)鉆頭2與三級(jí)鉆頭3之間均為圓角連接，所述一級(jí)鉆頭1至三級(jí)鉆頭3中的每級(jí)鉆頭均包括相應(yīng)的呈空心圓筒狀的鉆頭本體、均勻分布于鉆頭本體前端圓周上的3個(gè)刀頭和開(kāi)設(shè)于鉆頭本體上的通風(fēng)孔5，一級(jí)鉆頭1至三級(jí)鉆頭3的鉆頭本體為多級(jí)變徑結(jié)構(gòu)，所述三級(jí)鉆頭3的鉆頭本體的尾端還均勻設(shè)置有3個(gè)反向的刀頭，所述一級(jí)鉆頭1和三級(jí)鉆頭3的尾端上的刀頭的方向均與鉆頭本體的中心線相互平行；二級(jí)鉆頭2和三級(jí)鉆頭3的鉆頭本體的前端的3個(gè)刀頭從刀頭尾端向其前端均向右傾斜設(shè)置， 二級(jí)鉆頭2上的3個(gè)刀頭的傾斜角度為5°（也即鉆頭本體的中心線與刀頭的空間夾角）；三級(jí)鉆頭3的鉆頭本體的前端的3個(gè)刀頭的傾斜角度為10°，通風(fēng)孔5為向其相應(yīng)的鉆頭本體的前端傾斜的外擴(kuò)口式通風(fēng)孔5（也即從鉆頭本體中心至其外表面呈向外增大的圓錐形），一級(jí)鉆頭1上的3個(gè)通風(fēng)孔分別設(shè)置于其上相鄰的兩刀頭之間的中心位置，二級(jí)鉆頭2上的對(duì)應(yīng)的3個(gè)通風(fēng)孔分別設(shè)置于其上相鄰的兩刀頭之間的中心向右偏移5mm的位置，三級(jí)鉆頭3上的對(duì)應(yīng)的3個(gè)通風(fēng)孔分別設(shè)置于其上相鄰的兩刀頭之間的中心向右偏移10mm的位置。所述鉆桿6表面設(shè)置呈雙螺紋結(jié)構(gòu)，雙螺紋結(jié)構(gòu)分別為向右旋的螺旋片Ⅰ4-1和螺旋片Ⅱ4-2，螺旋片Ⅰ4-1和螺旋片Ⅱ4-2間隔設(shè)置，所述螺旋片Ⅰ4-1的橫截面呈上窄下寬的梯形結(jié)構(gòu)，螺旋片Ⅱ4-2的橫截面呈三角形結(jié)構(gòu)（也即整體呈三棱柱結(jié)構(gòu)），所述螺旋片Ⅰ4-1和螺旋片Ⅱ4-2的節(jié)距均為100mm。

具體結(jié)構(gòu)尺寸舉例如下：

一級(jí)鉆頭1：鉆頭本體外徑可為25mm、內(nèi)徑可為15mm；位于鉆頭本體內(nèi)部的通風(fēng)孔的直徑可為5mm，位于鉆頭本體外部（也即外表面）的通風(fēng)孔直徑可為8mm；

二級(jí)鉆頭2：鉆頭本體外徑可為35mm，內(nèi)徑為20mm；三個(gè)刀頭整體向右傾斜5°；位于鉆頭本體內(nèi)部的通風(fēng)孔的直徑可為4mm，位于鉆頭本體外部（也即外表面）的通風(fēng)孔直徑可為6mm；

三級(jí)鉆頭3：鉆頭本體外徑可為45mm，內(nèi)徑可為25mm；鉆頭本體的前端的3個(gè)刀頭整體向右傾斜10°；位于鉆頭本體內(nèi)部的通風(fēng)孔的直徑可為4mm，位于鉆頭本體外部（也即外表面）的通風(fēng)孔直徑可為6mm；上述通風(fēng)孔也可設(shè)計(jì)成尺寸一致的。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，將鉆頭加工成三級(jí)，且每級(jí)鉆頭上設(shè)正向的刀頭，使得能夠保證煤層中鉆進(jìn)時(shí)有足夠的切削力，最大扭矩60KN·m，在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆頭（含刀頭）不會(huì)存在磨損、損毀或嚴(yán)重變形的現(xiàn)象，延長(zhǎng)了使用壽命，且三級(jí)鉆頭3的尾端設(shè)反向刀頭，便于用于卡鉆或退鉆時(shí)，鉆頭結(jié)構(gòu)也有足夠的切削力，解決了之前的鉆頭結(jié)構(gòu)鉆孔時(shí)，存在抱死、卡鉆的技術(shù)問(wèn)題；鉆桿6表面加工成間隔設(shè)置的螺旋片Ⅰ4-1和螺旋片Ⅱ4-2，加強(qiáng)了鉆桿6自身的強(qiáng)度和排屑能力，加大了鉆進(jìn)深度，解決了鉆桿6折斷或彎曲變形的現(xiàn)象。