專利名稱：一種破碎硬巖鉆頭及對(duì)硬巖進(jìn)行破碎的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)硬質(zhì)巖石進(jìn)行鉆進(jìn)的鉆孔裝置及方法，具體涉及一種破碎硬巖鉆頭和利用所述鉆頭對(duì)硬巖進(jìn)行破碎的方法，特別適用于硬質(zhì)巖石條件下，煤礦開采中石門揭煤穿層鉆孔作業(yè)和采用鉆孔抽放瓦斯作業(yè)中在頂?shù)装邈@取瓦斯抽采孔。
背景技術(shù)：
我國(guó)煤礦災(zāi)害事故十分嚴(yán)重，其中煤與瓦斯突出是最主要事故。瓦斯抽放是防治煤礦瓦斯災(zāi)害事故的根本措施，而煤礦井下瓦斯抽采主要依靠鉆孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，即煤礦在石門揭煤、井巷掘進(jìn)時(shí)都需要鉆孔預(yù)先抽放瓦斯。但遇到硬質(zhì)巖石時(shí)，常用的硬質(zhì)合金三翼鉆頭由于強(qiáng)度不夠而磨損較快，無(wú)法滿足鉆進(jìn)需要。同時(shí)，在其他工程領(lǐng)域(如石油鉆井) 內(nèi)均存在硬質(zhì)巖石鉆進(jìn)難的難題。為了開發(fā)高效、低廉、長(zhǎng)壽命的堅(jiān)硬巖石鉆進(jìn)設(shè)備，廣大研究者對(duì)鉆進(jìn)系統(tǒng)中完成巖石破碎的關(guān)鍵部件——鉆頭進(jìn)行了大量研究。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 2033850U公告的《多翼刮刀聚晶孕鑲鉆頭》、CN 1617973A公告的《旋轉(zhuǎn)式鉆頭、旋轉(zhuǎn)式鉆頭組件和用于鉆孔的方法》、CN 1763349A公告的《石油天然氣鉆井PDC鉆頭》、CN 101605962A公告的《旋轉(zhuǎn)式刮刀鉆頭》、CN 1065316A公告的《一種新型刮刀鉆頭及其制造方法》、CN 1155314A公告的《組裝式旋轉(zhuǎn)鉆頭》、CN 87202363U公告的《三輪鑲齒刮刀鉆頭》、CN 1401044A公告的《鉆頭、硬質(zhì)合金部件和鉆頭體》都是國(guó)內(nèi)外研究者對(duì)巖石旋轉(zhuǎn)鉆孔作業(yè)用鉆頭進(jìn)行的有益改進(jìn)，但亦存在以下缺點(diǎn)
(1)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)硬質(zhì)巖石鉆削，以上公開文獻(xiàn)大都用PDC (Polycrystalline Diamond Composite 聚晶金剛石復(fù)合片)替換單一硬質(zhì)合金制造鉆頭的切削齒，如CN 2033850U、CN 1617973A,CN 1763349A.CN 1155314A。如此便對(duì)鉆頭的加工工藝提出了更高的要求，大幅增加鉆頭制造成本。此外，工程實(shí)際表明在軟到中硬的均質(zhì)巖層中鉆進(jìn)時(shí)，PDC鉆頭具有工作壽命長(zhǎng)、進(jìn)尺高等優(yōu)點(diǎn)，但在堅(jiān)硬巖層中鉆進(jìn)時(shí)，仍然存在磨損快、進(jìn)尺慢等問(wèn)題，甚至發(fā)生打滑現(xiàn)象。(2)以上公開專利中鉆頭對(duì)巖石的破碎均為硬切削，即剛性接觸切削，由機(jī)械切削原理可知，旋轉(zhuǎn)鉆頭鉆削過(guò)程中，始終會(huì)在加工表面的中央?yún)^(qū)域形成空白帶(此區(qū)域內(nèi)鉆頭線速度近似為零，對(duì)巖石切削作用微弱)，如此大大降低鉆頭的鉆進(jìn)效率與工作壽命。以上公開專利CN 1401044A盡管考慮了該空白帶的影響，并給出了相應(yīng)減弱其影響的措施，但并未從根本上解決該問(wèn)題。因此，現(xiàn)有技術(shù)未能達(dá)到廣大工作者對(duì)研制高效、低廉、長(zhǎng)壽命鉆頭的追求目標(biāo)， 尤其在硬質(zhì)巖石鉆進(jìn)作業(yè)中，研制一種高效、低廉、長(zhǎng)壽命的鉆頭更是當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種能滿足鉆孔速度要求、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格合理的在煤層頂?shù)装宓扔矌r中鉆進(jìn)瓦斯抽采孔的鉆頭。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的的磨料射流是磨料與高速流動(dòng)的水混合而形成的液固兩相介質(zhì)射流，由于磨料微粒的質(zhì)量比水大且具有鋒利的棱角，所以磨料射流對(duì)巖石的沖擊力和磨削力要比相同條件下的高壓水射流大的多。此外，由于磨料在水射流中是不連續(xù)的，由磨料組成的高速粒子束對(duì)巖石產(chǎn)生高頻沖擊作用，可以有效破碎硬巖。磨料射流切割最突出的優(yōu)點(diǎn)便是其柔性、冷加工特性，即刀具與靶體無(wú)需直接剛性接觸便能實(shí)現(xiàn)對(duì)靶體的破碎。如此，將磨料射流引入旋轉(zhuǎn)鉆削切割加工中，將其沿鉆頭軸心方向布置，對(duì)加工區(qū)域中央位置巖石進(jìn)行破碎形成先導(dǎo)孔， 便能消除加工區(qū)域中央的空白帶，為鉆頭后續(xù)機(jī)械鉆削切割提供自由面，降低刀具受力，使普通切割片能勝任對(duì)硬質(zhì)巖石的鉆削切割，同時(shí)保證鉆頭高效鉆進(jìn)與長(zhǎng)壽命工作。本發(fā)明所述的破碎硬巖鉆頭用于破碎硬質(zhì)巖石，其包括
一級(jí)磨料射流先導(dǎo)柔性破碎齒，為一沿二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒軸線方向布置的磨料噴嘴，該磨料噴嘴為一出口帶圓柱段(見附圖2中的L段)的錐形噴嘴，通過(guò)銅焊固定，噴嘴的出口低于所述二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒的切割片的頂點(diǎn)，兩者的距離由設(shè)計(jì)制造鉆頭時(shí)通過(guò)沖蝕巖石實(shí)驗(yàn)得出。二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒，由兩枚切割片和兩翼鉆頭體組成，兩枚切割片沿兩翼鉆頭體圓周方向成180度角布置，通過(guò)銅焊固定在兩翼鉆頭體前端的兩個(gè)翼塊上；兩翼鉆頭體底部有一圓柱外螺紋段，通過(guò)其與三翼鉆頭體上部的圓柱內(nèi)螺紋段相配合裝配。三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒，由三枚切割片和三翼鉆頭體組成，三枚切割片沿三翼鉆頭體圓周方向成120度角布置，通過(guò)銅焊固定在三翼鉆頭體前端的三個(gè)翼塊上；三翼鉆頭體上部有一圓柱內(nèi)螺紋段，與兩翼鉆頭體底部圓柱外螺紋段配合，下部有一圓錐內(nèi)螺紋段，與高壓密封鉆桿配合。所述二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒和三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒均沿軸向上下貫通，上通磨料噴嘴，下通高壓密封鉆桿的中空流道。所述鉆頭的磨料噴嘴、切割片采用硬質(zhì)合金(如YG8)或PDC材料制作，兩翼鉆頭體和三翼鉆頭體采用普通鋼材料(如45鋼)制作。進(jìn)一步，本發(fā)明還提出一種利用所述的破碎硬巖鉆頭對(duì)硬巖進(jìn)行破碎的方法，該方法的實(shí)現(xiàn)步驟為
第一步、在所述破碎硬巖鉆頭的二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒開始鉆進(jìn)硬質(zhì)巖石以前，由磨料射流發(fā)生系統(tǒng)(系統(tǒng)組成見圖5)產(chǎn)生的磨料射流經(jīng)磨料噴嘴噴出對(duì)正對(duì)鉆頭中央位置的巖石進(jìn)行破碎，形成一級(jí)先導(dǎo)孔。第二步、煤礦用液壓鉆進(jìn)系統(tǒng)(系統(tǒng)組成見圖5)驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)，由所述破碎硬巖鉆頭的二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒對(duì)一級(jí)先導(dǎo)孔四周二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒半徑長(zhǎng)度范圍內(nèi)的巖石進(jìn)行破碎，形成二級(jí)先導(dǎo)孔。第三步、鉆進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)，由所述破碎硬巖鉆頭的三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒對(duì)二級(jí)先導(dǎo)孔四周三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒半徑長(zhǎng)度范圍內(nèi)的巖石進(jìn)行破碎，形成終孔。本方法在破碎巖石過(guò)程中，磨料射流破碎巖石的速度大于鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆頭對(duì)巖石的破碎速度。另外，針對(duì)不同鉆進(jìn)條件(巖石材質(zhì)、磨料射流發(fā)生系統(tǒng)參數(shù)射流壓力、磨料噴嘴直徑、磨料種類、磨料粒徑)，欲實(shí)現(xiàn)某一預(yù)定鉆進(jìn)速度，磨料噴嘴沿鉆頭軸線在所述二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒上的安裝位置由設(shè)計(jì)制造鉆頭時(shí)通過(guò)沖蝕巖石實(shí)驗(yàn)得出。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、價(jià)格合理，能實(shí)現(xiàn)高效鉆進(jìn)的破碎硬巖鉆頭引入磨料射流輔助鉆進(jìn)，形成一級(jí)先導(dǎo)孔，同時(shí)增加一個(gè)二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒，形成二級(jí)先導(dǎo)孔，最終在三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒的作用下形成終孔，構(gòu)成三級(jí)鉆削，實(shí)現(xiàn)高效鉆進(jìn)。 同時(shí)，所述鉆頭的主體結(jié)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)刮刀結(jié)構(gòu)，磨料噴嘴與所有切割片均采用銅焊焊接，結(jié)構(gòu)與制造工藝均較簡(jiǎn)單，能達(dá)到經(jīng)濟(jì)性目的。2、本發(fā)明提出的破碎硬質(zhì)巖石的方法引入磨料射流對(duì)鉆頭鉆削區(qū)域中央的空白帶巖石進(jìn)行破碎，為鉆頭后續(xù)機(jī)械鉆削切割提供自由面，降低刀具受力，徹底解決了機(jī)械鉆進(jìn)過(guò)程中央?yún)^(qū)域存在空白帶的問(wèn)題，使得常用硬質(zhì)合金切割片便能勝任對(duì)硬質(zhì)巖石的鉆削切割，同時(shí)保證鉆頭高效鉆進(jìn)與長(zhǎng)壽命工作。3、本發(fā)明的鉆頭鉆進(jìn)速度快、工作高效、磨損小，使用壽命長(zhǎng)，可廣泛用于硬巖鉆進(jìn)。


圖1.是本發(fā)明的鉆頭的總裝爆炸立體圖； 圖2.是磨料噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖2A是圖2的A-A剖面圖； 圖3.是二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3A是二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒俯視圖； 圖;3B是圖3A的B-B剖面圖； 圖4.是三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4A是三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒俯視圖； 圖4B是圖4A的C-C剖面圖5.是利用所述破碎硬巖鉆頭破碎硬質(zhì)巖石的一個(gè)具體實(shí)施例的裝置連接圖； 圖6.是利用所述破碎硬巖鉆頭破碎硬質(zhì)巖石的一個(gè)具體實(shí)施例鉆進(jìn)區(qū)域局部放大圖。圖1至圖6中I 一一級(jí)磨料射流先導(dǎo)柔性破碎齒；II一二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒； III一三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒；1、2、4、5、7—切割片；3—兩翼鉆頭體；6—磨料噴嘴；8—三翼鉆頭體；9一圓柱外螺紋段；10—圓柱內(nèi)螺紋段；11 一圓錐內(nèi)螺紋段；12—乳化液箱；13—溢流閥；14一三柱塞泵；15、17—?dú)鈩?dòng)球閥；16—高壓磨料罐；18—高壓膠管；19一高壓旋轉(zhuǎn)密封輸水器；20—煤礦用液壓鉆機(jī)；21—高壓密封鉆桿；22—破碎硬巖鉆頭；23—硬質(zhì)巖石； 24—三相異步電動(dòng)機(jī)；25—抗震壓力表邵一節(jié)流閥；27—混合腔；觀一終孔；四一二級(jí)先導(dǎo)孔；30—一級(jí)先導(dǎo)孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。參見圖1和圖6，所示的破碎硬巖鉆頭包括
一級(jí)磨料射流先導(dǎo)柔性破碎齒I，其為一沿二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II軸線方向布置的磨料噴嘴6，由其噴射的磨料射流實(shí)現(xiàn)一級(jí)先導(dǎo)孔30的成孔。
二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II，由兩枚切割片4、5和兩翼鉆頭體3組成，實(shí)現(xiàn)二級(jí)先導(dǎo)孔 29的成孔。三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒III，由三枚切割片1、2、7和三翼鉆頭體8組成，實(shí)現(xiàn)終孔觀的成孔。參見圖1、圖2和圖2A，磨料噴嘴6為一出口帶圓柱段L的錐形噴嘴，沿二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II軸線方向布置在兩翼塊中間，通過(guò)銅焊固定。參見圖3、圖3A和圖3B，兩片切割片4、5沿兩翼鉆頭體3圓周方向成180度角布置，通過(guò)銅焊固定在兩翼鉆頭體3前端的兩個(gè)翼塊上。兩翼鉆頭體3底部有一圓柱外螺紋段9，通過(guò)其與三翼鉆頭體8上部的圓柱內(nèi)螺紋段10相配合裝配，實(shí)現(xiàn)二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒 II在三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒III上的安裝。參見圖4、圖4A和圖4B，三枚切割片1、2、7沿三翼鉆頭體8圓周方向成120度角布置，通過(guò)銅焊固定在三翼鉆頭體8前端的三個(gè)翼塊上。三翼鉆頭體8上部有一圓柱內(nèi)螺紋段10，與兩翼鉆頭體3底部圓柱外螺紋段9配合，下部有一圓錐內(nèi)螺紋段11，與高壓密封鉆桿21配合，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述破碎硬巖鉆頭在高壓密封鉆桿21上的安裝。以上的磨料噴嘴6、切割片1、2、4、5、7采用硬質(zhì)合金(如YG8)或PDC材料制作，兩翼鉆頭體3和三翼鉆頭體8采用普通鋼材料(如45鋼)制作，降低本發(fā)明的加工要求與制造成本，當(dāng)達(dá)到使用壽命后還可對(duì)其進(jìn)行更換。下面結(jié)合附圖給出一個(gè)利用本發(fā)明所述破碎硬巖鉆頭破碎硬質(zhì)巖石的詳細(xì)工作原理與實(shí)施過(guò)程。如圖5中所示，利用本發(fā)明所述破碎硬巖鉆頭破碎硬質(zhì)巖石系統(tǒng)由磨料射流發(fā)生系統(tǒng)、煤礦用液壓鉆進(jìn)系統(tǒng)兩個(gè)子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)的組成及工作原理如下
磨料射流發(fā)生系統(tǒng)主要由三柱塞泵14、三相異步電動(dòng)機(jī)M、乳化液箱12、高壓磨料罐 16、高壓膠管18以及各類控制閥等組成，乳化液箱12內(nèi)的水經(jīng)三柱塞泵14加壓后形成高壓水輸出且被分成兩部分，一部分經(jīng)氣動(dòng)球閥15通到高壓磨料罐16的頂端，對(duì)磨料產(chǎn)生一個(gè)向下壓注的正壓力，另一部分經(jīng)節(jié)流閥沈至混合腔27，高壓磨料罐16的底端出液口經(jīng)氣動(dòng)球閥17與混合腔27相連，高壓水從混合腔噴出時(shí)，導(dǎo)致混合腔的壓力降低而形成負(fù)壓， 同時(shí)，高壓磨料罐16內(nèi)的磨料在上面正壓力的作用下注入混合腔，并被卷入到高速水流中，與水均勻混合，形成磨料射流。此過(guò)程中磨料的通、斷由氣動(dòng)球閥15、17的開、?？刂疲?磨料濃度由節(jié)流閥26控制。煤礦用液壓鉆進(jìn)系統(tǒng)主要高壓旋轉(zhuǎn)密封輸水器19、煤礦用液壓鉆機(jī)20、高壓密封鉆桿21、破碎硬巖鉆頭22等組成，系統(tǒng)工作時(shí)，加壓后的磨料射流經(jīng)高壓旋轉(zhuǎn)密封輸水器 19和高壓密封鉆桿21，從新型破碎硬巖鉆頭22前端的磨料噴嘴6噴出，對(duì)巖石進(jìn)行破碎， 同時(shí)由煤礦用液壓鉆機(jī)20實(shí)現(xiàn)鉆桿的進(jìn)退、旋轉(zhuǎn)功能，驅(qū)動(dòng)鉆頭對(duì)巖石進(jìn)行機(jī)械破碎。參見圖6，利用所述的破碎硬巖鉆頭對(duì)硬巖進(jìn)行破碎的方法實(shí)現(xiàn)步驟為 第一步、在所述破碎硬巖鉆頭的二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II開始鉆進(jìn)硬質(zhì)巖石以前，開啟
磨料射流發(fā)生系統(tǒng)，由其生成的磨料射流經(jīng)高壓膠管18、高壓旋轉(zhuǎn)密封輸水器19與高壓密封鉆桿21后，從磨料噴嘴6噴出對(duì)正對(duì)鉆頭中央位置的巖石進(jìn)行破碎，形成一級(jí)先導(dǎo)孔30。第二步、開啟煤礦用液壓鉆機(jī)20，由其驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)，由所述新型破碎硬巖鉆頭的二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II對(duì)一級(jí)先導(dǎo)孔30四周二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II半徑長(zhǎng)度范圍內(nèi)的巖石進(jìn)行破碎，形成二級(jí)先導(dǎo)孔四。 第三步、煤礦用液壓鉆機(jī)20進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)，由所述破碎硬巖鉆頭的三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒III對(duì)二級(jí)先導(dǎo)孔四四周三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒III半徑長(zhǎng)度范圍內(nèi)的巖石進(jìn)行破碎，形成終孔28。
權(quán)利要求
1.一種破碎硬巖鉆頭，其特征在于所述鉆頭包括一級(jí)磨料射流先導(dǎo)柔性破碎齒I，其為一個(gè)磨料噴嘴(6)；二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II，其由兩枚切割片(4、5)和兩翼鉆頭體(3)組成，兩枚切割片通過(guò)銅焊固定在兩翼鉆頭體(3)前端的兩個(gè)翼塊上；三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒III，其由三枚切割片(1、2、7)和三翼鉆頭體(8)組成，三枚切割片通過(guò)銅焊固定在三翼鉆頭體(8)前端的三個(gè)翼塊上；所述磨料噴嘴(6)沿鉆頭軸線方向固定在二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II的兩翼塊中間，所述磨料噴嘴(6)出口低于所述二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II的切割片的頂點(diǎn)；所述兩翼鉆頭體(3) 底部有一圓柱外螺紋段(9)，通過(guò)其與三翼鉆頭體(8)上部中央的圓柱內(nèi)螺紋段(10)相配合裝配；所述三翼鉆頭體(8)下部有一圓錐內(nèi)螺紋段(11)，與高壓密封鉆桿(21)配合；所述二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II和三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒III的中心均沿軸向上下貫通，上通磨料噴嘴 (6)，下通高壓密封鉆桿(21)的中空流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的破碎硬巖鉆頭，其特征在于所述磨料噴嘴(6)為一出口帶圓柱段的錐形噴嘴。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的破碎硬巖鉆頭，其特征在于所述磨料噴嘴(6)、切割片(4、 5)和切割片(1、2、7)采用硬質(zhì)合金或PDC材料制作，兩翼鉆頭體(3)和三翼鉆頭體(8)采用普通鋼材料制作。
4.利用權(quán)利要求1、2或3所述的破碎硬巖鉆頭對(duì)硬巖進(jìn)行破碎的方法，其特征在于包括以下步驟第一步在所述破碎硬巖鉆頭的二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II開始鉆進(jìn)硬質(zhì)巖石以前，先用磨料射流發(fā)生系統(tǒng)產(chǎn)生的磨料射流經(jīng)磨料噴嘴(6)噴出對(duì)鉆頭中央位置的巖石進(jìn)行破碎， 在巖石上形成一級(jí)先導(dǎo)孔(30)；第二步再用液壓鉆進(jìn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)，由所述破碎硬巖鉆頭的二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II對(duì)一級(jí)先導(dǎo)孔(30)四周二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒II半徑長(zhǎng)度范圍內(nèi)的巖石進(jìn)行破碎，形成二級(jí)先導(dǎo)孔(29)；第三步鉆進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)一步驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)，由所述破碎硬巖鉆頭的三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒 III對(duì)二級(jí)先導(dǎo)孔(29)四周三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒III半徑長(zhǎng)度范圍內(nèi)的巖石進(jìn)行破碎，形成終孔⑶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的破碎硬巖鉆頭對(duì)硬巖進(jìn)行破碎的方法，其特征在于所述破碎巖石過(guò)程中，控制磨料射流破碎巖石的速度大于鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆頭對(duì)巖石的破碎速度。
全文摘要
本發(fā)明公布一種破碎硬巖鉆頭，包括一級(jí)磨料射流先導(dǎo)柔性破碎齒Ⅰ、二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒Ⅱ和三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒Ⅲ。所述一級(jí)磨料射流先導(dǎo)柔性破碎齒Ⅰ為一沿二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒Ⅱ軸線方向布置磨料噴嘴6，由其噴射的磨料射流對(duì)巖石進(jìn)行一級(jí)先導(dǎo)破碎，所述二級(jí)兩翼先導(dǎo)破碎齒Ⅱ由兩枚切割片和兩翼鉆頭體組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石的二級(jí)先導(dǎo)破碎，所述三級(jí)三翼主導(dǎo)破碎齒Ⅲ由三枚切割片和三翼鉆頭體組成，在其作用下形成終孔。另一方面，本發(fā)明還涉及利用所述鉆頭對(duì)硬巖進(jìn)行破碎的方法。本發(fā)明所述鉆頭鉆進(jìn)速度快、磨損小，可廣泛用于硬巖鉆進(jìn)。
文檔編號(hào)E21B7/18GK102268966SQ20111017505
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者盧義玉, 夏彬偉, 左偉芹, 湯積仁, 沈曉瑩, 葛兆龍 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)