[发明专利]一种复合钻头

说明书

本发明涉及钻头技术领域，特别涉及一种复合钻头，包括阀体，其内设置有：第一流道，使压力小于设定值的水流流至钻头处；第二流道，使压力大于设定值的水流通过喷射流道喷出；滑动阀芯，通过往复运动实现第一流道和第二流道的切换；活塞，包括第一受力面，当第一流道导通时，通过所承受的第一水流压力而使得驱动部到达第一位置，第二受力面，当第二流道导通时，通过所承受的第二水流压力使得驱动部到达第二位置；刀臂，在驱动部到达第一位置时收纳至钻头的钻孔范围内，在驱动部到达第二位置时张开至钻头的钻孔范围外进行扩孔，且扩孔所形成的煤渣通过喷射流道喷出的高压水进行冲刷。通过本发明解决了中硬煤层中瓦斯治理慢，效率低的难题。

技术领域

本发明涉及钻头技术领域，特别涉及一种复合钻头。

背景技术

在当前瓦斯治理工艺中，以水力冲孔的工艺方法较为理想，通过水射流使高压水冲击煤体，在煤层内形大空洞，增大了瓦斯逸出表面积，且使煤层内形成裂隙，裂隙不断扩张，增强了瓦斯抽放效果，水力冲孔技术在软煤层内能够施工，并且取得了良好的效果。

然而，对于中硬或硬煤层，水射流不能对煤体冲击并破坏煤体结构，无法将钻孔扩大，因此，目前中硬煤层中瓦斯治理依然需要施工密集孔进行瓦斯抽采，钻孔工作量大，需要花费大量的人力、物力、财力。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种复合钻头，使其更具有实用性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种复合钻头，旨在解决目前中硬煤层中瓦斯治理慢，效率低的难题。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

一种复合钻头，包括用于连接钻杆和钻头的阀体，所述阀体内设置有：

第一流道，用于在煤层钻孔时，使压力小于设定值的水流流至钻头处进行排渣与冷却；

第二流道，用于在煤层扩孔时，使压力大于所述设定值的水流通过喷射流道喷出；

滑动阀芯，以所述设定值为切换压力，通过往复运动实现所述第一流道和第二流道的切换；

活塞，包括第一受力面、第二受力面和驱动部；所述第一受力面当第一流道导通时，通过所承受的第一水流压力而使得所述驱动部到达第一位置，所述第二受力面当第二流道导通时，通过所承受的第二水流压力使得所述驱动部到达第二位置；

还包括至少一刀臂，所述刀臂在所述驱动部到达第一位置时收纳至所述钻头的钻孔范围内，且在所述驱动部到达第二位置时张开至所述钻头的钻孔范围外进行扩孔，且扩孔所形成的煤渣通过所述喷射流道喷出的高压水进行冲刷。

优选地，所述滑动阀芯在轴向的一侧设置有承压面，轴向的另一侧与弹簧连接，当水流压力小于所述设定值时，所述弹簧的弹性力使得所述承压面保持在钻孔对应位置，当水流压力大于所述设定值时，所述滑动阀芯通过承压面所感知的压力对所述弹簧进行挤压而移动到达扩孔对应位置。

优选地，所述滑动阀芯与所述弹簧相对的一端设置有内腔体，所述内腔体的径向方向上设置有贯穿且作为所述第一流道一部分的径向小孔，所述径向小孔在来自所述阀体上的进水通道内的水流压力增大的过程中起到节流作用，从而改变所述承压面所受到的压力。

优选地，所述弹簧与所述滑动阀芯之间设置有具有贯通腔体的距离套，所述距离套在所述滑动阀芯靠近所述弹簧的过程中，对所述弹簧进行挤压，直至所述弹簧的弹性力等于所述承压面所承受的压力时停止；所述距离套在所述滑动阀芯远离所述弹簧的过程中，对所述滑动阀芯进行挤压，直至其上的台阶面与所述阀体内的径向限位面贴合时停止。

优选地，所述弹簧远离所述滑动阀芯一端，通过与所述阀体内壁螺纹连接的预紧螺母而限制固定，所述预紧螺母具有贯通腔体。