一种煤矿井下软煤层瓦斯抽采钻孔高效施工排渣钻头的制作方法

1.本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种煤矿井下软煤层瓦斯抽采钻孔高效施工排渣钻头。


背景技术：

2.随着煤矿开采深度的增加，煤层发育越来越完全，软煤层增加，在开采软煤层时，瓦斯治理难度越来越大，现瓦斯治理技术主要采取瓦斯抽采，瓦斯抽采的关键在于钻孔是否能施工到位。现使用的井下瓦斯抽采钻孔钻头排渣孔角度较小，在钻孔施工过程中容易出现被煤渣堵塞的现象。


技术实现要素：

3.为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的目的是提供一种煤矿井下软煤层瓦斯抽采钻孔高效施工排渣钻头。
4.本发明的技术方案是一种煤矿井下软煤层瓦斯抽采钻孔高效施工排渣钻头，包括：连接体，所述连接体与钻孔机可拆卸连接；所述连接体的底部开设有中心孔，所述连接体的顶部设置有膨大部，所述膨大部的侧面设置有缺口，所述缺口的侧面开设有排渣孔一，所述连接体的顶部开设有排渣孔二，所述排渣孔一、排渣孔二均与中心孔连通，所述排渣孔一与竖直方向的夹角为50
°‑
70
°
，所述排渣孔一与排渣孔二的直径均为12-18mm；刀片一，所述刀片一固定连接在连接体的顶部，所述刀片一沿着连接体顶部的侧边分布；刀片二，所述刀片二固定连接在连接体的顶部，所述刀片二位于刀片一的内侧；连接座，所述连接座固定连接在钻孔机的底端，所述连接座的中部设置有通气孔，所述连接座的顶部开设有安装口，所述安装口的内底部开设有台阶槽，所述安装口的侧面开设有圆槽，所述安装口的侧面还开设有u型口，所述连接体的侧面设置有连接口，所述连接体的内部设置有连接结构，所述连接口插进安装口内部的时候，可以用连接结构锁紧。
5.可选的，所述连接结构包括：导向筒，所述导向筒的一端与中心孔的侧壁固定连接，所述导向筒的端部开设有圆孔，所述圆孔贯穿导向筒和连接体的侧壁，所述导向筒的内侧开设有滑口，所述导向筒的数量设置有两个，两个所述导向筒的轴心重合，两个所述导向筒之间活动连接有螺纹筒，所述螺纹筒的外侧设置有外齿圈；连接柱，所述连接柱位于导向筒的圆孔内部，所述导向筒的侧面且位于滑口的内部固定连接有限位块，所述连接柱的一端伸至连接体的外部，另一端伸至螺纹筒的内部，且连接柱与螺纹筒螺纹配合；所述连接口的侧面开设有滑孔，所述滑孔的轴向与螺纹筒的轴向垂直，所述滑孔
的内部过盈配合有传动柱，所述传动柱的一端且位于连接体的外侧固定连接有盖板，所述传动柱的另一端伸进中心孔的内部固定连接有传动齿条，所述传动齿条与外齿圈相啮合，所述中心孔的内侧壁且位于传动齿条的上方固定连接有限位板。
6.可选地，所述刀片一的数量为多个，且呈环形阵列排布，所述缺口的数量与刀片一的数量相等，所述缺口位于相邻两个所述刀片一之间。
7.可选地，所述缺口的数量与排渣孔一的数量相等。
8.可选地，排渣孔一与竖直方向的夹角为60
°
。
9.可选地，所述排渣孔一与排渣孔二的直径为15mm。
10.可选地，所述刀片一具有正刀面，所述正刀面沿着连接体的径向设置。
11.可选地，所述刀片二具有碎渣面，所述碎渣面沿着连接体的径向设置。
12.本发明的有益效果是：与现有技术相比，1）本发明通过设置排渣孔一与排渣孔二，并进行优化其直径在12-18mm（采用15mm时最好），并将排渣孔一与竖直方向的夹角增加为50
°‑
70
°
，能够有效的避免排渣孔（指渣孔一与排渣孔二）被堵塞的情况；2）本发明，通过设置连接座与连接体内部的连接结构，连接座与钻孔机固定连接（可以是一体制造），将连接口插进安装口内部，由连接结构（的连接柱）向外顶，与连接座内侧的圆槽连接，连接位置完全被安装口的侧边罩住，使用的过程中，不易被触碰到，使用更加的安全；3）本发明通过设置多个刀片一，呈环形阵列排布，并且使缺口、排渣孔一位于相邻两个刀片一之间，结构设计合理、稳定，相对于普通的结构具有更加优秀的使用性能；4）本发明通过将缺口的数量与排渣孔一的数量设置相等（就是设置最多的排渣孔数量），能够进一步避免堵塞状况；5）本发明将排渣孔一与竖直方向的夹角为60
°
，为一个较佳的角度，进一步避免堵塞状况；6）本发明通过将排渣孔一与排渣孔二的直径设置为15mm，避免堵塞状况，同时能够保证本结构的稳定；7）本发明通过将刀片一的正刀面沿着连接体的径向设置，有利于进行钻孔；8）本发明通过将刀片二的碎渣面沿着连接体的径向设置，有利于进行碎渣。
附图说明
13.图1为本发明的立体视图；图2为本发明的前视图；图3为图2中a-a剖面线的剖视图；图4为图3中c处放大图图5为本发明的俯视图；图6为图5中b-b剖面线的剖视图；图7为本发明的侧视图；图8为本发明连接座的剖视图；图9为本发明的立体视图；
其中、θ为排渣孔一与竖直方向的夹角。
14.图例说明：1、连接体；11、连接口；2、中心孔；3、缺口；4、刀片一；41、正刀面；5、排渣孔一；6、刀片二；61、碎渣面；7、排渣孔二；8、导向筒；81、滑口；9、连接柱；91、限位块；10、螺纹筒；101、外齿圈；111、传动齿条；112、限位板；113、传动柱；114、盖板；12、连接座；13、u型口；14、台阶槽；15、通气孔；16、圆槽。
具体实施方式
15.下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：煤渣堵塞的原因一是因导致煤渣无法排除，钻孔施工不到设计孔深；二是因排渣孔堵塞，钻头位置水压增加持续冲刷煤壁，导致钻孔塌孔。
16.参考图1至图5，一种煤矿井下软煤层瓦斯抽采钻孔高效施工排渣钻头，包括：连接体1，连接体1与钻孔机可拆卸连接；连接体1的底部开设有中心孔2，连接体1的顶部设置有膨大部，膨大部的侧面设置有缺口3，缺口3的侧面开设有排渣孔一5，连接体1的顶部开设有排渣孔二7，排渣孔一5、排渣孔二7均与中心孔2连通，排渣孔一5与竖直方向的夹角为50
°‑
70
°
，排渣孔一5与排渣孔二7的直径均为12-18mm；刀片一4，刀片一4固定连接在连接体1的顶部，刀片一4沿着连接体1顶部的侧边分布；刀片二6，刀片二6固定连接在连接体1的顶部，刀片二6位于刀片一4的内侧。
17.刀片一4的数量为多个，且呈环形阵列排布，缺口3的数量与刀片一4的数量相等，缺口3位于相邻两个刀片一4之间；连接座12，连接座12固定连接在钻孔机的底端，连接座12的中部设置有通气孔15，连接座12的顶部开设有安装口，安装口的内底部开设有台阶槽14，安装口的侧面开设有圆槽16，安装口的侧面还开设有u型口13，连接体1的侧面设置有连接口11，连接体1的内部设置有连接结构，连接口11插进安装口内部的时候，可以用连接结构锁紧。
18.具体的，连接结构包括：导向筒8，导向筒8的一端与中心孔2的内侧壁固定连接，导向筒8的端部开设有圆孔，圆孔贯穿导向筒8和连接体1的侧壁，导向筒8的内侧开设有滑口81，导向筒8的数量设置有两个，两个导向筒8的轴心重合，两个导向筒8之间活动连接有螺纹筒10，螺纹筒10的外侧设置有外齿圈101；连接柱9，连接柱9位于导向筒8的圆孔内部，导向筒8的侧面且位于滑口81的内部固定连接有限位块91，连接柱9的一端伸至连接体1的外部，另一端伸至螺纹筒10的内部，且连接柱9与螺纹筒10螺纹配合；连接口11的侧面开设有滑孔，滑孔的轴向与螺纹筒10的轴向垂直，滑孔的内部过盈配合有传动柱113，传动柱113的一端且位于连接体1的外侧固定连接有盖板114，传动柱113的另一端伸进中心孔2的内部固定连接有传动齿条111，传动齿条111与外齿圈101相啮合，中心孔2的内侧壁且位于传动齿条111的上方固定连接有限位板112。
19.缺口3的数量与排渣孔一5的数量相等。
20.排渣孔一5与竖直方向的夹角为60
°
。
21.排渣孔一5与排渣孔二7的直径为15mm。
22.刀片一4具有正刀面41，正刀面41沿着连接体1的径向设置。
23.刀片二6具有碎渣面61，碎渣面61沿着连接体1的径向设置。
24.工作原理：使用的时候，将本装置安装于钻孔机上，其带动本装置旋转，底部的刀片一4、刀片二6转动进行钻孔和碎渣，排渣孔一5、排渣孔二7的设计不易堵塞，能够很好进行泄压，避免钻头位置水压增加持续冲刷煤壁，导致钻孔塌孔，或者钻孔施工不到设计孔深的情况发生；连接座12与钻孔机为一体制造，安装连接体1的时候，首先将连接口11插进安装口内部，将盖板114与u型口113对齐，保持位置不动，将盖板114向内敲击，推动传动柱113、传动齿条111向内移动，通过外齿圈101与传动齿条111之间的啮合传动，进行带动螺纹筒10转动，使两端的连接柱9向外伸出（螺纹筒10转动，连接柱9受限位块91与滑口81的限制不能转动，所以连接柱9会向外移动），伸进圆槽16的内部，实现固定连接，此时盖板114卡在u型口113的内侧，连接结构几乎不产生缝隙，排渣工作的时候，不会影响到连接结构。
25.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。