項目背景
在煤礦井下鑽孔施工過程中，由於煤礦地質條件不同，部分地段煤體破碎，施工鑽孔期間會出現卡鑽、壓鑽或堵鑽等問題，導致無法按時完成施工。每次遇到卡鑽壓鑽，鑽頭鑽杆無法退出，鑽孔作廢，鑽頭鑽杆損耗嚴重，很多後續工作無法進行，影響工作效率。傳統技術采用三棱鑽杆、組合鑽頭等來施工破碎地段鑽孔，仍會出現無法正常完成施工及會出現卡鑽、壓鑽或堵鑽的情況，效果很不理想。
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基本原理
1.裝置結構
該鑽孔裝置包括鑽頭、第一鑽杆、至少一個中間鑽頭和第二鑽杆。中間鑽頭包括鑽頭固定座、五個切削刀頭和連接套管。
2.基本原理
當遇到煤體破碎情況時，鑽頭1(組合鑽頭或普通鑽頭)進行鑽進，對於無法第一時間破碎的大塊煤矸石，中間鑽頭3進行二次破碎排渣，且中間鑽頭3不漏水，從而保證可以順利施工鑽孔。當出現卡鑽、壓鑽或堵鑽需要退鑽時，第二鑽杆4往出旋轉的同時，中間鑽頭3可繼續破碎大塊煤矸石，保證鑽杆退出方向正常返水，從而保證可以順利退鑽。鑽頭1和中間鑽頭3同時作業，如再出現排渣慢情況，可以安裝第二個中間鑽頭3。
3.現場試驗
在煤幫破碎條件下，采用原來裝置井下施工第一個1個卸壓鑽孔時，由於煤炮作用導致鑽孔塌實，造成鑽頭丟失1個、鑽杆10根的損失。
從第2個卸壓孔開始通過本實用新型進行鑽進，其中鑽頭1和第一個中間鑽頭3分別相距1.5m、0.5m、0.4m和0.1m，最終退鑽效果明顯;第2個、第3個和第4個鑽孔順利施工完成，區別在於鑽頭1和第一個中間鑽頭3相距1.5m和0.1m時，出現了輕微的卡鑽情況，而相距0.3-0.5m時施工效果最佳且順利完成了退鑽。
4.關鍵技術
a.鑽頭與第一個中間鑽頭之間的距離為0.3-0.5m最佳;
b.中間鑽頭後方設計有退鑽鋸齒;
c.中間鑽頭不得有跑水口;
d.中間鑽頭前後需帶接頭，便於拆卸。
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應用效果
該中間鑽頭裝置已在某礦30515回風順槽施工卸壓孔期間實驗成功，取得較好效果，為井下鑽探工作提供基本保障。
通過使用中間鑽頭裝置，排渣容易，基本不出現鑽頭壓死情況，可以節約鑽頭、鑽杆。因此，該裝置可以確保煤體破碎地段的正常施工及出現壓鑽、卡鑽或堵鑽情況時能夠正常退鑽。另外，施工鑽孔速度得到明顯提升，施工效率提高，節約了時間成本和人工數量。
經估計測算，在煤體破碎地段每施工60m鑽孔，可以節約1個鑽頭，10根鑽杆，相對節約資金約5000元。
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推廣應用
該鑽頭適用於煤礦井下鑽機施工鑽孔，鑽孔直徑不小於42mm。通過鑽頭和至少一個中間鑽頭，可以實現全覆蓋、無死角破碎孔內大塊煤矸石，也可以實現出現卡鑽、壓鑽或堵鑽時的正常退鑽。
