一种新型注浆扫孔钻头的制作方法

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1.本实用新型涉及钻探工程领域，尤其涉及一种新型注浆扫孔钻头。

背景技术：

2.在煤矿防治水区域治理中，钻孔需要进行分段注浆，注浆后须进行扫孔至原孔深，再继续钻进。注浆后孔内会堆积大量以水泥为主的堆积物，且随着时间、孔深的变化，堆积物的密实程度和硬度也会不一致。给扫孔工作造成困难。现有的技术方案一般采用pdc钻头+螺杆+定向仪器+钻具的钻具组合进行扫孔工作，利用定向仪器进行轨迹导向与修正。但其有相应弊端：一是由于孔内堆积物密实程度、硬度不一致，容易导致扫孔钻头偏离原孔轨迹，形成新井眼，造成岔孔事故；二是虽有定向仪器进行导向，但水泥胶结物容易堵塞定向仪器，导致定向仪器故障或损毁，造成扫孔成本高，工作效率低；三是钻头易磨损、报废，造成扫孔成本高。
3.针对上述情况，设计人员需要设计一款结构比较合理的，具有清理孔内堆积物的扫孔钻头，解决目前的扫孔工作中，因孔内堆积物密实程度、硬度不一致，容易导致扫孔钻头偏离原孔轨迹，易岔孔问题；且钻孔过程当中，产生的水泥胶结不能够及时导出，堆积造成憋泵、钻头泥包等问题。

技术实现要素：

4.为了弥补现有技术问题的不足，本实用新型的目的是提供一种新型注浆扫孔钻头，钻头胎体的整体呈圆台形，底部研磨齿先直接与孔内水泥堆积物接触研磨，可以形成导向作用，解决扫孔过程当中易出现岔孔的问题；另外，钻头底部泄水沟槽、每两组侧面研磨齿与钻头胎体之间形成的侧面沟槽，两者很好的形成携带水泥堆积物的液体进入孔内环空的路径，解决钻孔底部水泥胶结物的堆积造成的憋泵、钻头泥包的问题。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.一种新型注浆扫孔钻头，包括连接部及其下部的钻头胎体，所述钻头胎体为倒圆台形，钻头胎体的环壁沿竖向设有多道间隔分布的侧面镶齿沟槽，每道侧面镶齿沟槽内设有多个间隔分布的侧面研磨齿；
7.所述钻头胎体的底面设有多道沿径向分布的底部镶齿沟槽，每道底部镶齿沟槽内设置有底部研磨齿。
8.所述钻头胎体内部设有液体通道；相邻的两道底部镶齿沟槽之间沿径向设有一道底部泄水沟槽，每道底部镶齿沟槽与相邻的底部泄水沟槽之间设有水眼，水眼与液体通道相连通。
9.所述底部泄水沟槽、底部镶齿沟槽自钻头胎体底面中心呈辐射状延伸至边缘，所述的侧面镶齿沟槽与底部镶齿沟槽位置相错。
10.所述侧面镶齿沟槽有3～12道；所述底部镶齿沟槽有3～6道。当侧面镶齿沟槽为6、8、10、12道时，对应的底部镶齿沟槽为3、4、5、6道，该种布置方式，即钻头胎体上侧面镶齿沟
槽道数为对应底部镶齿沟槽道数的2倍，布置相对来说比较合理。
11.所述侧面研磨齿、底部研磨齿由硬质合金材料制备而成，通过镶焊与侧面镶齿沟槽、底部镶齿沟槽固定连接，所述侧面研磨齿露出钻头胎体侧面，所述底部研磨齿露出钻头胎体底部。
12.所述底部泄水沟槽位于相邻两道底部镶齿沟槽的正中间。
13.所述钻头连接部设有螺旋纹结构，通过双母接首与钻杆螺旋连接；钻杆内部是中空结构，中空结构与钻头的液体通道相互连通。
14.本实用新型的优点是：
15.1、本实用新型与普通的钻头相比，钻头胎体的整体呈圆台形，这种结构设计，使得底面研磨面积增大，底部研磨齿先直接与孔内水泥堆积物接触研磨，形成导向作用，有效地避免岔孔事故。
16.2、本实用新型的钻头胎体呈圆台形，底部研磨齿和侧面研磨齿可以充分地和孔底、孔壁的水泥堆积物接触进行研磨，受障碍物影响小，扫孔效率高。
17.3、本实用新型钻头连接部通过双母接首与钻杆连接，不需要连接定向仪器，有效地避免因使用定向仪器时水泥胶结物堵塞定向仪器，导致仪器故障或损毁，而造成扫孔成本高，同时节省了起钻进行仪器检修的时间，提高了工作效率。
18.4、本实用新型钻头底部泄水沟槽、相邻两组侧面研磨齿与钻头胎体之间形成的侧面沟槽，能够作为液体进入孔内环空的路径，液体经液体通道从水眼流出，能够冷却钻头及冲刷水泥堆积物，液体携带水泥堆积物途经底部泄水沟槽、相邻两组侧面研磨齿与钻头胎体之间形成的侧面沟槽后，进入孔内环空，将水泥堆积物带出孔内，有效地避免钻孔底部水泥胶结物的堆积造成的憋泵、钻头泥包等。
19.5、本实用新型钻头采用侧面镶齿沟槽、底部镶齿沟槽取代传统的刀翼，将侧面研磨齿、底部研磨齿均匀镶焊在侧面镶齿沟槽、底部镶齿沟槽中；如侧面研磨齿、底部研磨齿磨损，可以重新镶焊新的研磨齿即可继续使用，成本较低；解决了传统pdc钻头刀翼磨损严重时，不易更换，造成钻头报废，成本高的问题。
附图说明：
20.图1为本实用新型的结构示意图。
21.图2为本实用新型的结构仰视图。
22.图3为本实用新型图1的a-a剖视图。
23.附图标记：1、侧面镶齿沟槽；2、侧面研磨齿；3、钻头胎体；4、液体通道；5、底部镶齿沟槽；6、底部研磨齿；7、水眼；8、底部泄水沟槽；9、连接部。
具体实施方式：
24.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。
25.如附图1-3所示，本实用新型公开了一种新型注浆扫孔钻头，包括连接部9及其下部的钻头胎体3，钻头胎体3为倒圆台形，钻头胎体3的环壁沿竖向设有多道间隔分布的侧面
镶齿沟槽1，每道侧面镶齿沟槽1内设有多个间隔分布的侧面研磨齿2；
26.钻头胎体3的底面设有多道沿径向分布的底部镶齿沟槽5，每道底部镶齿沟槽5内设置有底部研磨齿6。
27.钻头胎体3内部设有液体通道4；相邻的两道底部镶齿沟槽5之间沿径向设有一道底部泄水沟槽8，每道底部镶齿沟槽5与相邻的底部泄水沟槽8之间设有水眼7，水眼7与液体通道4相连通。
28.底部泄水沟槽8、底部镶齿沟槽5自钻头胎体3底面中心呈辐射状延伸至边缘，的侧面镶齿沟槽1与底部镶齿沟槽5位置相错。
29.侧面镶齿沟槽1有3～12道；底部镶齿沟槽5有3～6道。当侧面镶齿沟槽为6、8、10、12道时，对应的底部镶齿沟槽为3、4、5、6道，该种布置方式，即钻头胎体上侧面镶齿沟槽道数为对应底部镶齿沟槽道数的2倍，布置相对来说比较合理。
30.侧面研磨齿2、底部研磨齿6由硬质合金材料制备而成，通过镶焊与侧面镶齿沟槽1、底部镶齿沟槽5固定连接，侧面研磨齿2露出钻头胎体3侧面，底部研磨齿6露出钻头胎体3底部。
31.底部泄水沟槽8位于相邻两道底部镶齿沟槽5的正中间。
32.钻头的连接部9设有螺旋纹结构，通过双母接首与钻杆螺旋连接；钻杆内部是中空结构，中空结构与钻头的液体通道4相互连通。
33.工作原理：本实用新型钻头通过双母接首与钻杆连接，下至水泥胶结塞面后进行工作，底部研磨齿6先直接与孔内水泥堆积物接触研磨，形成导向作用，防止钻头偏离原孔轨迹，侧面研磨齿2开始与孔壁周围的水泥堆积物接触研磨，使孔径与原孔径保持一致；由于钻杆内部、液体通道4、水眼7、孔内环空形成液体运动路径，在具体的研磨过程中，液体经过钻杆进入钻头内部，再从水眼7流出，进行冷却钻头及冲刷水泥堆积物，液体携带水泥堆积物途经底部泄水沟槽8、相邻两组侧面研磨齿2与钻头胎体3之间形成的侧面沟槽后，进入钻孔环空，将水泥堆积物带出孔内，避免钻孔底部水泥胶结物的堆积造成的憋泵、钻头泥包等问题。
34.此外，根据工况环境的需求，选择不同尺寸的钻头，对于大尺寸的钻头，那么其胎体实际尺寸也相对较大，此时，对于侧面镶齿沟槽1道数可以设置超过12道；底部镶齿沟槽5道数可以设置超过6道。此时可以优选布置方式：钻头胎体上侧面镶齿沟槽道数为对应底部镶齿沟槽道数的2倍。
35.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种新型注浆扫孔钻头，包括连接部及其下部的钻头胎体，其特征在于，所述钻头胎体为倒圆台形，钻头胎体的环壁沿竖向设有多道间隔分布的侧面镶齿沟槽，每道侧面镶齿沟槽内设有多个间隔分布的侧面研磨齿；所述钻头胎体的底面设有多道沿径向分布的底部镶齿沟槽，每道底部镶齿沟槽内设置有多个间隔分布的底部研磨齿。2.根据权利要求1所述的一种新型注浆扫孔钻头，其特征在于，所述钻头胎体内部设有液体通道；相邻的两道底部镶齿沟槽之间沿径向设有一道底部泄水沟槽，每道底部镶齿沟槽与相邻的底部泄水沟槽之间设有水眼，水眼与液体通道相连通。3.根据权利要求2所述的一种新型注浆扫孔钻头，其特征在于，所述底部泄水沟槽、底部镶齿沟槽自钻头胎体底面中心呈辐射状延伸至边缘，所述的侧面镶齿沟槽与底部镶齿沟槽位置相错。4.根据权利要求1~3任一项所述的一种新型注浆扫孔钻头，其特征在于，所述侧面镶齿沟槽有3～12道。5.根据权利要求1~3任一项所述的一种新型注浆扫孔钻头，其特征在于，所述底部镶齿沟槽有3～6道。6.根据权利要求1所述的一种新型注浆扫孔钻头，其特征在于，所述侧面研磨齿、底部研磨齿由硬质合金材料制备而成，通过镶焊与侧面镶齿沟槽、底部镶齿沟槽固定连接，所述侧面研磨齿露出钻头胎体侧面，所述底部研磨齿露出钻头胎体底部。7.根据权利要求2所述的一种新型注浆扫孔钻头，其特征在于，所述底部泄水沟槽位于相邻两道底部镶齿沟槽的正中间。

技术总结

本实用新型公开了一种新型注浆扫孔钻头，属于钻探工程领域，包括圆台状的钻头胎体，钻头胎体内部设有液体通道；钻头胎体的侧面沿竖直方向均匀开设有多道侧面镶齿沟槽，每道侧面镶齿沟槽表面均匀地镶焊有侧面研磨齿；钻头胎体的底面沿半径的方向均匀开设有多道底部镶齿沟槽，每道底部镶齿沟槽表面均匀地镶焊有底部研磨齿；相邻的两道底部镶齿沟槽之间沿半径的方向设有泄水沟槽，底部镶齿沟槽与泄水沟槽之间设有水眼，水眼与液体通道相连通；钻头底部泄水沟槽、每两组侧面研磨齿与钻头胎体之间形成的侧面沟槽，两者很好的形成携带水泥堆积物的液体进入孔内环空的路径，可以有效地避免钻孔底部水泥胶结物的堆积造成的憋泵、钻头泥包。包。包。