[实用新型]一种带有破煤器的水力冲孔钻具

说明书

本实用新型公开了一种带有破煤器的水力冲孔钻具，包括高压密封钻杆、破煤器、冲孔器和钻头，所述的破煤器前端与冲孔器末端螺纹连接，破煤器末端与高压密封钻杆前端螺纹连接；所述冲孔器的前端与钻头螺纹连接，所述的破煤器为中空结构，破煤器表面前段部分螺旋分布有破煤器合金片，后段部分设有螺旋叶片。本实用新型采用标准螺纹进行连接，结构简单，安装、拆卸方便快捷，适用范围更广。通过仅更换损坏的部分构件，降低了成本，使用寿命更长。本实用新型在实现煤层钻、冲一体化作业的同时，能够有效防止卡钻、堵孔、钻杆折断等事故的发生，提高打钻工作效率，为煤矿井下瓦斯治理提供保障。

技术领域

本实用新型属于煤矿井下瓦斯治理技术领域，具体涉及一种带有破煤器的水力冲孔钻具。

背景技术

我国从20世纪80年代就已经开始了瓦斯的地面抽采工作，但是技术手段难以适应我国的煤层瓦斯赋存条件，抽采效果很不理想。国内广泛使用的瓦斯抽采方法主要还是井下钻孔抽采，依靠钻杆机械旋转、钻头破岩实现钻进。在软煤层及地质构造发育区域，瓦斯抽采钻孔经常塌孔，严重影响抽采效果，而且机械钻头钻进，效率低，容易发生卡钻等问题。为提高煤层透气性和瓦斯抽放效率，钻孔增透与修复的相关理论研究及技术体系也在不断发展，取得了一定效果，但存在适用性差以及缺少相关的修复与增透装备等原因，并未大范围的推广应用。

因此，为了满足煤矿井下瓦斯治理的需求，提高工作效率，降低生产成本，亟需一种新型钻具。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种带有破煤器的水力冲孔钻具，可以有效防止钻进过程中卡钻、钻杆折断等事故发生，实现瓦斯抽采钻孔的钻、冲一体化作业，进而提高钻孔施工效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种带有破煤器的水力冲孔钻具，包括高压密封钻杆、破煤器、冲孔器和钻头，所述的破煤器前端与冲孔器末端螺纹连接，破煤器末端与高压密封钻杆前端螺纹连接；所述冲孔器的前端与钻头螺纹连接，所述的破煤器为中空结构，破煤器表面前段部分螺旋分布有破煤器合金片，后段部分设有螺旋叶片。

所述破煤器合金片在破煤器表面螺旋分布，且破煤器合金片和破煤器轴向夹角与其分布的螺旋线切线方向互相垂直。

所述螺旋叶片的螺距与破煤器合金片在破煤器表面分布的螺距一致。

所述冲孔器的横截面为正六边形，冲孔器的表面分布有冲孔器合金片，冲孔器合金片与冲孔器的轴向垂直。

靠近钻头一端的冲孔器壳体上设有若干个喷嘴，冲孔器内腔内设有卡簧、挡板、封孔销和弹簧。

所述封孔销套装在弹簧中，封孔销末端与挡板通过螺纹连接，封孔销和挡板作为整体放置于冲孔器内腔中，卡簧安装在冲孔器内腔中并置于挡板初始位置末端，挡板上设有挡板进水孔，封孔销上设有封孔销出水孔，所述挡板进水孔和封孔销出水孔相连通，所述封孔销的直径大于冲孔器前端内孔直径，并且封孔销前端与冲孔器内孔相配合（为相同角度倒角）。

所述挡板进水孔位于挡板的中心处，并且圆周分布四个小进水孔，所述封孔销出水孔位于封孔销的侧面，封孔销内设有直角通道连通挡板进水孔和封孔销出水孔。

所述钻头前端沿圆周方向分布有钻头切削齿和钻头出水孔。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单，采用标准螺纹规格，安装、拆卸方便快捷。在使用时，更换其中损坏的部分，能够降低成本，使用范围更广。在钻头钻进过程中，通过改变水压，冲孔器实现钻、冲一体化功能的转换。冲孔器与破煤器上的合金片将钻孔内较大煤屑进行逐步破碎，利用后端螺旋叶片高效排出，有效防止卡钻、堵孔以及钻杆折断等事故发生。采用本实用新型，能够有效提高煤储层透气性，达到有效改造低渗透煤层的目的，大幅度地释放煤体中的瓦斯，并且保障井下打钻作业的顺利进行，提高打钻工作效率。

附图说明