[其他]大直径孔的成孔方法及导向扩孔钻头

说明书

本发明属于凿岩方法及工具。

目前大直径孔的钻凿，特别是中深孔钻爆成巷所需要的直眼掏槽大直径空心孔的实际钻凿，还有很多困难。用红旗150型钻机，液压钻机潜孔钻机在掘进碛头上钻凿大直径孔，不仅凿孔成本高，而且受到空间的限制，很难和钻小径孔的风钻机平行作业，因而在实施中往往行不通。用功率与7655型风钻机相近的各种风动凿岩机械配用φ60-90毫米一字形，十字形，三刃形钻头凿孔，由于合金片冲击刃的长度加长了，风钻机的冲击功不能满足破岩的要求，因而达不到理想的凿岩效果采用带有导向舌的扩孔钻头，配用六角空心钢钻杆，在功率与7655型风钻机相近的各种风动凿岩机械的带动下，用两次成孔的方法，可以弥补上述不足。

本发明的目的在于，对功率与7655型风钻机相近的各种风动凿岩机械不作任何改进的情况下，采用导向扩孔钻头两次成孔方法，将其钻径由φ38-40毫米，提高到φ60-90毫米。这种方法和导向扩孔钻头适于在岩石硬度系数f8-12的岩层中钻进，为实施中深孔钻爆成巷直眼掏槽的大直径自由面孔的实际钻凿，提供了比较理想的方法和工具，以达到降低大直径孔的钻凿成本，提高钻凿速度的目的。

本发明由两次成孔方法和导向扩孔钻头构成。

成孔方法是先钻凿φ38（或φ40）毫米孔，然后用导向扩孔钻头配用六角空心钢钻杆，在功率与7655型风钻机相近的各种风动凿岩机械的带动下，沿φ38（或φ40）毫米孔轴线方向扩钻出φ60-90毫米孔，并利用这些孔作为中深孔钻爆成巷直眼掏槽的首次爆破自由面孔。

导向扩孔钻头由钻头座（1）和导向舌（2）两部份组成，采用45至50号钢锻造-金加工成型，两部份之间以反向螺纹或整体连接。钻头座尾部（3）直径φ40毫米，高15毫米，热处理后表面硬度HRC25-30，钻头座中部（4）在未加工排粉槽（7）之前为倒园锥台形，下直径φ40毫米，上直径φ60-90毫米，选择直径为φ60、65、70、75、80、85、90毫米（即钻头的直径），高为38-50毫米，钻头座端部（5）在排粉槽未加工之前为园柱形，直径与中部（4）的上直径相同，高16毫米，钻头座（1）上有四条内陷式轴向排粉槽（7）在园周上呈90°均匀分布，槽深9-15毫米（园周到槽底的径向距离）合金槽（8）和硬质合金片（9）的里侧底部为园弧形，由铣床加特点所定，两者之间以高频铜焊固定，四片合金片（9）在平台（15）上靠边缘呈90°均匀分布，硬质合金片（9）露齿高5-7毫米，齿刃角90，全高15-17毫米，厚度10毫米，长度9-23毫米，选择长度为8、10.513、15.5、20.5、23毫米，径向水孔（10）四个在钻头座（1）上，直径φ3毫米，出水口在排粉槽谷部离平台（15）8毫米，入水口在锥形孔的底部边缘处。锥形孔（6）外径φ23毫米，内径φ18毫米，孔深46毫米园柱形导向舌（2）全高22-41毫米，导向舌根部（13）直径φ36毫米，高7-16毫米。导向舌端部（14）直径φ38毫米高15-25毫米，上端平顶倒园，柱体周围用炭化钨（11）点焊以增强耐磨性能。轴向水孔（12）在钻头体的轴线上，出水口在导向舌端部（14）顶端，入水口与锥形孔（6）底相通。

导向扩孔钻头的特征详见附图：正视图（1）;俯视图（2）;剖面图（3）。

本发明与7655型风钻机带动φ60-90毫米一字形，十字形三刃形钻头凿孔相比，由于本发明钻头上有导向舌，硬质合金片分布在钻头的边缘上，采用两次成孔的方法，破岩合金片长度缩短，从而使冲击刃保持足够的破岩能力，凿岩效果提高。本发明与红旗150型钻机相比，在岩石硬度系数f8-10的茅口灰岩中钻进，成孔速度提高1倍以上（在孔深2.5米以内）。本发明可以用功率与7655型风钻机相近的各种风动凿岩机械钻凿出φ60-90毫米孔，特别是能够凿出中深孔钻爆成巷直眼掏槽的φ60-90毫米自由面孔。

综上所述，本发明为中深孔钻爆成巷大直径自由面孔提供了比较理想的钻凿方法和工具，提高大直径孔的钻凿速度，降低钻凿成本，提高循环进度。

附图说明：

1.钻头座    2.导向舌

3.钻头座尾部    4.钻头座中部

5.钻头座端部    6.锥形孔

7.排粉槽    8.合金槽

9.硬质合金片    10.径向水孔

11.点焊炭化钨    12.轴向水孔

13.导向舌根部    14.导向舌端部

15.平台