本發(fā)明涉及一種擴孔鉆具，更具體地說，涉及一種噴射式活翼擴孔鉆具及其制作方法和使用方法，主要用于地質(zhì)勘察、供水管井等工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

對于地質(zhì)勘察、供水管井等工程領(lǐng)域的鉆孔，鉆進的地層主要是沉積巖(泥巖、頁巖、砂巖、板巖、石灰?guī)r等)及第三紀、第四紀沉積土層，鉆孔深度50～300m。由于此類工程孔的設計最終鉆孔直徑較大不能一次成孔，需要預先鉆進先導孔(鉆孔外徑)，然后經(jīng)1～2次擴孔才能達到設計的鉆孔直徑。擴孔往往采用普通翼板式擴孔鉆頭，即在鉆頭體外側(cè)直接焊接3～4個擴孔翼板(翼板上鑲嵌硬質(zhì)合金片)，擴孔翼板工作負荷大，磨損較快，要頻繁更換鉆頭，致使擴孔效率低，鉆頭使用成本高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有擴孔鉆具存在擴孔效率低、鉆頭使用成本高等不足，提供一種噴射式活翼擴孔鉆具及其制作方法和使用方法，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，利用沖洗液高速射流軟化或碎裂擴孔孔壁的巖石，發(fā)揮水力碎巖作用，同時完成擴孔翼板的清洗，保證擴孔翼板有效擴孔，提高擴孔效率，在同等條件下可提高擴孔效率20～30％；并且擴孔翼板磨損后可及時更換，無需更換整個鉆具，使鉆具成本降低30～60％；同時利用鉆具前部的先導部分進行導向，鉆具導向好，工作平穩(wěn)，擴孔質(zhì)量好；還有，鉆具的制作和使用均更加簡單方便。

2.技術(shù)方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具，包括鉆頭體，所述的鉆頭體的上端設有公接頭，所述的鉆頭體的下端鑲嵌有先導切削具，所述的鉆頭體的外周均勻固定有3～4組翼板座，所述的翼板座上可拆卸地固定有擴孔翼板，所述的擴孔翼板上鑲嵌有擴孔切削具，所述的鉆頭體上位于每個翼板座的下方均設有一個連通鉆頭體內(nèi)腔且噴口垂直朝下的噴咀，所述的鉆頭體內(nèi)腔的下部設有隔水板，所述的隔水板上設有多個均勻分布的噴水孔。

更進一步地，所述的擴孔切削具在鉆頭體上分布的最大外徑D2為先導切削具在鉆頭體上分布的外徑D1的2～2.5倍。

更進一步地，所述的先導切削具在鉆頭體上分布的外徑D1為所述的擴孔切削具在鉆頭體上分布的最大外徑D2為所述的鉆頭體的有效高度H為600～800mm。

更進一步地，所述的翼板座焊接在鉆頭體上，翼板座的中間設有夾縫，所述的擴孔翼板安裝于該夾縫內(nèi)，并用螺栓固定。

更進一步地，所述的擴孔翼板的下部為傾角30°～45°的斜面。

更進一步地，所述的隔水板距鉆頭體下端面30～50mm。

更進一步地，所述的擴孔切削具為片狀或柱狀硬質(zhì)合金切削具，所述的先導切削具為柱狀硬質(zhì)合金切削具。

本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的制作方法，包括以下步驟：

(a)制作外徑為壁厚為10～16mm，有效高度為600～800mm的鉆頭體，并在鉆頭體的上端設置用于連接鉆桿柱的公接頭，在鉆頭體的底面鑲嵌先導切削具；

(b)在鉆頭體的外周壁上均勻焊接3～4組中間設有夾縫的翼板座，并在翼板座的側(cè)面開設螺栓孔；

(c)在翼板座的夾縫內(nèi)設置側(cè)邊鑲嵌有擴孔切削具的擴孔翼板，并用螺栓將擴孔翼板與翼板座固定連接；

(d)在鉆頭體上靠近每個翼板座底部的位置各設置一個連通鉆頭體內(nèi)腔且噴口垂直朝下的噴咀；

(e)在鉆頭體內(nèi)腔的下部焊接具有多個均勻分布噴水孔的隔水板。

更進一步地，步驟(c)中所述的擴孔切削具在鉆頭體上分布的最大外徑D2為先導切削具在鉆頭體上分布的外徑D1的2～2.5倍。

本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的使用方法，具體如下：

(A)通過公接頭和鉆桿接頭將鉆桿柱與鉆頭體連接，使鉆桿柱內(nèi)孔與鉆頭體內(nèi)腔相連通；

(B)將鉆頭體前部置于先導孔內(nèi)以導正鉆具，開啟泵送沖洗液，沖洗液經(jīng)鉆桿柱內(nèi)孔流入鉆頭體內(nèi)腔分流，一部分沖洗液經(jīng)噴咀高速噴向擴孔翼板底側(cè)，另一部分沖洗液經(jīng)隔水板上的噴水孔流向鉆頭體底部，沖洗液合流后攜帶巖屑經(jīng)鉆具與擴孔孔壁的環(huán)狀間隙返回地面；

(C)控制鉆具回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為60～150r/min，沖洗液泵量為150～600L/min，噴咀流速為20～80m/s，鉆壓依靠鉆具自重，進行鉆進擴孔。

3.有益效果

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

(1)本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具，其鉆頭體下部設有先導切削具，鑲嵌有擴孔切削具的擴孔翼板可拆卸地固定在翼板座上，且每個翼板座的下方均設有一個連通鉆頭體內(nèi)腔且噴口垂直朝下的噴咀，鉆頭體內(nèi)腔的下部設有具有多個均勻分布噴水孔的隔水板，利用噴咀及噴水孔使沖洗液高速射流軟化或碎裂擴孔孔壁的巖石，發(fā)揮水力碎巖作用，同時完成擴孔翼板的清洗，保證擴孔翼板有效擴孔，提高擴孔效率，在同等條件下可提高擴孔效率20～30％；并且擴孔翼板磨損后可及時更換，無需更換整個鉆具，使鉆具成本降低30～60％；同時利用鉆具前部的先導部分進行導向，鉆具導向好，工作平穩(wěn)，擴孔質(zhì)量好；

(2)本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具，其擴孔切削具在鉆頭體上分布的最大外徑D2為先導切削具在鉆頭體上分布的外徑D1的2～2.5倍，擴孔翼板的下部為傾角30°～45°的斜面，擴孔工作更加輕松高效，降低擴孔切削具的磨損；

(3)本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具，其翼板座焊接在鉆頭體上，翼板座的中間設有夾縫，擴孔翼板安裝于該夾縫內(nèi)，并用螺栓固定，擴孔翼板與翼板座連接結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，便于擴孔翼板快速更換；

(4)本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具，其隔水板距鉆頭體下端面30～50mm，保證水流高速噴射，有效軟化和碎裂巖土；

(5)本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的制作方法，該方法簡單方便，制作效率高，鉆具質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可根據(jù)具體工程需要靈活制作；

(6)本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的使用方法，操作簡單方便，鉆進擴孔效率高，擴孔質(zhì)量好。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的工作狀態(tài)示意圖。

示意圖中的標號說明：

1、公接頭；2、鉆頭體；3、翼板座；4、擴孔翼板；5、擴孔切削具；6、噴咀；7、螺栓；8、噴水孔；9、隔水板；10、先導切削具；11、鉆桿柱；12、鉆桿接頭；13、擴孔孔壁；14、擴孔臺階；15、先導孔。

具體實施方式

為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述。

結(jié)合圖1所示的噴射式活翼擴孔鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具，包括鉆頭體2，該鉆頭體2內(nèi)部具有內(nèi)腔，鉆頭體2的外徑可設計為壁厚為10～16mm，有效高度H為600～800mm，鉆頭體2的上端設有公接頭1，用于連接鉆桿，鉆頭體2的下端鑲嵌有先導切削具10，用于先導孔掃孔保徑，鉆頭體2的外周均勻固定有3～4組翼板座3，翼板座3的高度為200～300mm，寬度為50～150mm，總厚度為40～60mm，翼板座3上可拆卸地固定有擴孔翼板4，擴孔翼板4總高度為300～500mm，寬度為55～185mm，厚度為20mm，擴孔翼板4上鑲嵌有擴孔切削具5，用以碎巖擴孔。安裝后，擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1的2～2.5倍，具體地，先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1為擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為擴孔翼板4的下部為傾角30°～45°的斜面，保證擴孔工作更加輕松高效，降低擴孔切削具的磨損。鉆頭體2上位于每個翼板座3的下方均設有一個連通鉆頭體2內(nèi)腔且噴口垂直朝下的噴咀6，具體地，噴咀6為一直角彎形水管，噴咀6的內(nèi)徑噴咀6的噴口垂直朝下，安裝后，噴咀6外側(cè)直角噴口的中心線與翼板座3的中心線相一致最佳。鉆頭體2內(nèi)腔的下部設有隔水板9，隔水板9上設有多個均勻分布的噴水孔8，具體地，噴水孔8設置5個，其中4個沿隔水板9的圓周設置，1個設于隔水板9的中間，噴水孔8的直徑為隔水板9的外徑與鉆頭體2內(nèi)腔的內(nèi)徑相匹配，隔水板9的厚度為10mm，與鉆頭體2內(nèi)壁焊接在一起，且隔水板9距鉆頭體2下端面30～50mm最佳，保證水流高速噴射，有效軟化和碎裂巖土。

接續(xù)圖1所示，上述的翼板座3焊接在鉆頭體2上，翼板座3的中間設有夾縫，每個翼板座3可由兩塊厚度為10～20mm的鋼板組成，兩塊鋼板中間留有夾縫，夾縫寬度為20mm，且翼板座3的側(cè)面開有孔徑為的螺栓孔，擴孔翼板4安裝于該夾縫內(nèi)，并用螺栓7固定，螺栓7采用兩組較佳，螺栓7的直徑可為在本發(fā)明中，擴孔切削具5為片狀或柱狀硬質(zhì)合金切削具，先導切削具10為柱狀硬質(zhì)合金切削具。

本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具，主要用于地質(zhì)勘察、供水管井等工程領(lǐng)域的擴孔鉆進施工，利用噴咀6及噴水孔8使沖洗液高速射流軟化或碎裂擴孔孔壁13的巖石，發(fā)揮水力碎巖作用，同時完成擴孔翼板4的清洗，保證擴孔翼板4有效擴孔，提高擴孔效率，在同等條件下可提高擴孔效率20～30％；并且擴孔翼板4磨損后可及時更換，無需更換整個鉆具，使鉆具成本降低30～60％；同時利用鉆具前部的先導部分進行導向，鉆具導向好，工作平穩(wěn)，擴孔質(zhì)量好。

參見圖1所示，本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的制作方法，包括以下步驟：

(a)制作外徑為壁厚為10～16mm，有效高度H為600～800mm的鉆頭體2，并在鉆頭體2的上端設置用于連接鉆桿柱11的公接頭1，用于連接鉆桿，在鉆頭體2的底面鑲嵌先導切削具10，用于先導孔掃孔保徑；

(b)在鉆頭體2的外周壁上均勻焊接3～4組中間設有夾縫的翼板座3，并在翼板座3的側(cè)面開設螺栓孔，該螺栓孔設置兩個最佳，可以使擴孔翼板4與翼板座3固定更加牢固；翼板座3的高度可設計為200～300mm，寬度為50～150mm，總厚度為40～60mm；翼板座3可由兩塊厚度為10～20mm的鋼板組成，兩塊鋼板中間留有夾縫，夾縫寬度為20mm；

(c)在翼板座3的夾縫內(nèi)設置側(cè)邊鑲嵌有擴孔切削具5的擴孔翼板4，并用螺栓7將擴孔翼板4與翼板座3固定連接；擴孔翼板4總高度可設計為300～500mm，寬度為55～185mm，厚度為20mm；螺栓7的直徑可為螺栓孔的孔徑可為擴孔翼板4安裝后，擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1的2～2.5倍，具體地，先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1為擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為擴孔翼板4的下部還設有傾角30°～45°的斜面；

(d)在鉆頭體2上靠近每個翼板座3底部的位置各設置一個連通鉆頭體2內(nèi)腔且噴口垂直朝下的噴咀6；具體地，噴咀6為一直角彎形水管，噴咀6的內(nèi)徑噴咀6的噴口垂直朝下，安裝后，噴咀6外側(cè)直角噴口的中心線與翼板座3的中心線相一致最佳；

(e)在鉆頭體2內(nèi)腔的下部焊接具有多個均勻分布噴水孔8的隔水板9，具體地，噴水孔8設置5個，其中4個沿隔水板9的圓周設置，1個設于隔水板9的中間，噴水孔8的直徑為隔水板9的外徑與鉆頭體2內(nèi)腔的內(nèi)徑相匹配，隔水板9的厚度為10mm，且隔水板9距鉆頭體2下端面30～50mm最佳，保證水流高速噴射，有效軟化和碎裂巖土。

本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的制作方法，該方法簡單方便，制作效率高，鉆具質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可根據(jù)具體工程需要靈活制作。

結(jié)合圖2所示的噴射式活翼擴孔鉆具的使用狀態(tài)示意圖，本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的使用方法，具體如下：

(A)通過公接頭1和鉆桿接頭12將鉆桿柱11與鉆頭體2連接，使鉆桿柱11內(nèi)孔與鉆頭體2內(nèi)腔相連通；

(B)將鉆頭體2前部置于先導孔15內(nèi)以導正鉆具，開啟泵送沖洗液，沖洗液經(jīng)鉆桿柱11內(nèi)孔流入鉆頭體2內(nèi)腔分流，因被隔水板9阻擋沖洗液壓力上升，一部分沖洗液經(jīng)噴咀6高速噴向擴孔翼板4底側(cè)，高速射流可軟化(或碎裂)擴孔孔壁的巖石，發(fā)揮水力碎巖的作用，同時完成對擴孔翼板的清洗，另一部分沖洗液經(jīng)隔水板9上的噴水孔8流向鉆頭體2底部，沖洗液合流后攜帶巖屑經(jīng)鉆具與擴孔孔壁13的環(huán)狀間隙返回地面；

(C)控制鉆具的鉆進規(guī)程參數(shù)為：回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速60～150r/min，沖洗液泵量150～600L/min，噴咀流速20～80m/s，鉆壓依靠鉆具自重，進行鉆進擴孔，在擴孔翼板4下部的斜面作用下，擴孔過程中先形成擴孔臺階14，以使擴孔更加穩(wěn)定順暢，降低擴孔切削具的磨損。

本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具的使用方法，操作簡單方便，鉆進擴孔效率高，擴孔質(zhì)量好。使用時，如果擴孔翼板4磨損嚴重，可及時更換新的擴孔翼板4；如果擴孔翼板4上的硬質(zhì)合金擴孔切削具5磨損嚴重或掉落，可及時修補；對于噴咀6，如有損壞，可以及時更換。

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。

實施例1

某工程勘察孔設計最終鉆孔直徑鉆進地層主要是第四紀及風化沉積巖(泥巖、頁巖、砂巖等)，鉆孔深度50m。采用2次成孔，預先鉆進先導孔15，先導孔15鉆孔外徑然后經(jīng)1次擴孔達到設計的鉆孔直徑擴孔鉆進采用上述噴射式活翼擴孔鉆具，鉆具結(jié)構(gòu)組成及制作方法如下：

(a)制作外徑為壁厚為10mm，有效高度H為600mm的鉆頭體2，并在鉆頭體2的上端設置用于連接鉆桿柱11的公接頭1，用于連接鉆桿，鉆桿柱11的外徑為在鉆頭體2的底面鑲嵌先導切削具10，用于先導孔掃孔保徑；

(b)在鉆頭體2的外周壁上均勻焊接3組中間設有夾縫的翼板座3，并在翼板座3的側(cè)面開設螺栓孔，該螺栓孔設置兩個最佳，可以使擴孔翼板4與翼板座3固定更加牢固；翼板座3的高度為200mm，寬度為50mm，總厚度為40mm；翼板座3由兩塊厚度為10mm的鋼板組成，兩塊鋼板中間留有夾縫，夾縫寬度為20mm；

(c)在翼板座3的夾縫內(nèi)設置側(cè)邊鑲嵌有擴孔切削具5的擴孔翼板4，并用螺栓7將擴孔翼板4與翼板座3固定連接；擴孔翼板4總高度可設計為300mm，寬度為55mm，厚度為20mm；螺栓7的直徑為螺栓孔的孔徑為擴孔翼板4安裝后，擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1的2倍，具體地，先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1為擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為擴孔翼板4的下部還設有傾角30°的斜面；

(d)在鉆頭體2上靠近每個翼板座3底部的位置各設置一個連通鉆頭體2內(nèi)腔且噴口垂直朝下的噴咀6；具體地，噴咀6為一直角彎形水管，噴咀6的內(nèi)徑噴咀6的噴口垂直朝下，安裝后，噴咀6外側(cè)直角噴口中心線圓周直徑為與翼板座3的中心線相一致；

(e)在鉆頭體2內(nèi)腔的下部焊接具有多個均勻分布噴水孔8的隔水板9，具體地，噴水孔8設置5個，其中4個沿隔水板9的圓周設置，1個設于隔水板9的中間，噴水孔8的直徑為隔水板9的外徑為與鉆頭體2內(nèi)腔的內(nèi)徑相匹配，隔水板9的厚度為10mm，且隔水板9距鉆頭體2下端面30mm，保證水流高速噴射，有效軟化和碎裂巖土。

具體使用方法如下：

(A)通過公接頭1和鉆桿接頭12將鉆桿柱11與鉆頭體2連接，使鉆桿柱11內(nèi)孔與鉆頭體2內(nèi)腔相連通；

(B)將鉆頭體2前部置于先導孔15內(nèi)以導正鉆具，開啟泵送沖洗液，沖洗液經(jīng)鉆桿柱11內(nèi)孔流入鉆頭體2內(nèi)腔分流，因被隔水板9阻擋沖洗液壓力上升，一部分沖洗液經(jīng)噴咀6高速噴向擴孔翼板4底側(cè)，高速射流可軟化(或碎裂)擴孔孔壁的巖石，發(fā)揮水力碎巖的作用，同時完成對擴孔翼板的清洗，另一部分沖洗液經(jīng)隔水板9上的噴水孔8流向鉆頭體2底部，沖洗液合流后攜帶巖屑經(jīng)鉆具與擴孔孔壁13的環(huán)狀間隙返回地面；

(C)控制鉆具的鉆進規(guī)程參數(shù)為：回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速150r/min，沖洗液泵量150L/min，噴咀流速20m/s，鉆壓依靠鉆具自重，進行鉆進擴孔。

擴孔鉆進總時間為4h，擴孔翼板4未發(fā)生磨損，也沒有發(fā)生擴孔翼板4上的硬質(zhì)合金擴孔切削具5磨損嚴重或掉落現(xiàn)象。與使用普通三翼擴孔鉆頭相比，該噴射式活翼擴孔鉆具擴孔效率提高了20％，鉆具成本降低了40％，鉆孔質(zhì)量優(yōu)良。

實施例2

某供水管井設計最終鉆孔直徑鉆進地層主要是第四紀、第三紀及沉積巖(泥巖、頁巖、板巖、砂巖等)，巖石上部風化，中部較完整，下部為裂隙砂巖(含水破碎帶)。鉆孔深度300m。采用2次成孔，預先鉆進先導孔15，先導孔15鉆孔外徑然后經(jīng)1次擴孔達到設計的鉆孔直徑擴孔鉆進采用上述噴射式活翼擴孔鉆具，鉆具結(jié)構(gòu)組成及制作方法如下：

(a)制作外徑為壁厚為16mm，有效高度H為800mm的鉆頭體2，并在鉆頭體2的上端設置用于連接鉆桿柱11的公接頭1，用于連接鉆桿，鉆桿柱11的外徑為在鉆頭體2的底面鑲嵌先導切削具10，用于先導孔掃孔保徑；

(b)在鉆頭體2的外周壁上均勻焊接4組中間設有夾縫的翼板座3，并在翼板座3的側(cè)面開設螺栓孔，該螺栓孔設置兩個最佳，可以使擴孔翼板4與翼板座3固定更加牢固；翼板座3的高度為300mm，寬度為150mm，總厚度為60mm；翼板座3由兩塊厚度為20mm的鋼板組成，兩塊鋼板中間留有夾縫，夾縫寬度為20mm；

(c)在翼板座3的夾縫內(nèi)設置側(cè)邊鑲嵌有擴孔切削具5的擴孔翼板4，并用螺栓7將擴孔翼板4與翼板座3固定連接；擴孔翼板4總高度可設計為500mm，寬度為185mm，厚度為20mm；螺栓7的直徑為螺栓孔的孔徑為擴孔翼板4安裝后，擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1的2.48倍，具體地，先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1為擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為擴孔翼板4的下部還設有傾角45°的斜面；

(d)在鉆頭體2上靠近每個翼板座3底部的位置各設置一個連通鉆頭體2內(nèi)腔且噴口垂直朝下的噴咀6；具體地，噴咀6為一直角彎形水管，噴咀6的內(nèi)徑噴咀6的噴口垂直朝下，安裝后，噴咀6外側(cè)直角噴口中心線圓周直徑為與翼板座3的中心線相一致；

(e)在鉆頭體2內(nèi)腔的下部焊接具有多個均勻分布噴水孔8的隔水板9，具體地，噴水孔8設置5個，其中4個沿隔水板9的圓周設置，1個設于隔水板9的中間，噴水孔8的直徑為隔水板9的外徑為與鉆頭體2內(nèi)腔的內(nèi)徑相匹配，隔水板9的厚度為10mm，且隔水板9距鉆頭體2下端面50mm，保證水流高速噴射，有效軟化和碎裂巖土。

具體使用方法如下：

(A)通過公接頭1和鉆桿接頭12將鉆桿柱11與鉆頭體2連接，使鉆桿柱11內(nèi)孔與鉆頭體2內(nèi)腔相連通；

(B)將鉆頭體2前部置于先導孔15內(nèi)以導正鉆具，開啟泵送沖洗液，沖洗液經(jīng)鉆桿柱11內(nèi)孔流入鉆頭體2內(nèi)腔分流，因被隔水板9阻擋沖洗液壓力上升，一部分沖洗液經(jīng)噴咀6高速噴向擴孔翼板4底側(cè)，高速射流可軟化(或碎裂)擴孔孔壁的巖石，發(fā)揮水力碎巖的作用，同時完成對擴孔翼板的清洗，另一部分沖洗液經(jīng)隔水板9上的噴水孔8流向鉆頭體2底部，沖洗液合流后攜帶巖屑經(jīng)鉆具與擴孔孔壁13的環(huán)狀間隙返回地面；

(C)控制鉆具的鉆進規(guī)程參數(shù)為：回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速60r/min，沖洗液泵量600L/min，噴咀流速80m/s，鉆壓依靠鉆具自重，進行鉆進擴孔。

擴孔鉆進總時間為47h，擴孔至195m孔深時，提出鉆具，發(fā)現(xiàn)2塊擴孔翼板4磨損較嚴重，及時更換了2塊新的擴孔翼板4；擴孔至245m孔深時，再次提出鉆具，發(fā)現(xiàn)另外2塊未更換過的擴孔翼板4上的硬質(zhì)合金擴孔切削具5磨損嚴重(局部發(fā)生掉落)，及時修補擴孔翼板4上的硬質(zhì)合金擴孔切削具5。與使用普通四翼擴孔鉆頭相比，該噴射式活翼擴孔鉆具擴孔效率提高了25％，鉆具成本降低了45％，鉆孔質(zhì)量優(yōu)良。

實施例3

某供水管井設計最終鉆孔直徑鉆進地層主要是第四紀、第三紀及沉積巖(泥巖、板巖、砂巖等)，巖石上部風化，下部為裂隙砂巖(含水破碎帶)。鉆孔深度200m。采用2次成孔，預先鉆進先導孔15，先導孔15的鉆孔外徑然后經(jīng)1次擴孔達到設計的鉆孔直徑擴孔鉆進采用上述噴射式活翼擴孔鉆具，鉆具結(jié)構(gòu)組成及制作方法如下：

(a)制作外徑為壁厚為12mm，有效高度H為700mm的鉆頭體2，并在鉆頭體2的上端設置用于連接鉆桿柱11的公接頭1，用于連接鉆桿，鉆桿柱11的外徑為在鉆頭體2的底面鑲嵌先導切削具10，用于先導孔掃孔保徑；

(b)在鉆頭體2的外周壁上均勻焊接4組中間設有夾縫的翼板座3，并在翼板座3的側(cè)面開設螺栓孔，該螺栓孔設置兩個最佳，可以使擴孔翼板4與翼板座3固定更加牢固；翼板座3的高度為270mm，寬度為125mm，總厚度為50mm；翼板座3由兩塊厚度為15mm的鋼板組成，兩塊鋼板中間留有夾縫，夾縫寬度為20mm；

(c)在翼板座3的夾縫內(nèi)設置側(cè)邊鑲嵌有擴孔切削具5的擴孔翼板4，并用螺栓7將擴孔翼板4與翼板座3固定連接；擴孔翼板4總高度設計為400mm，寬度為125mm，厚度為20mm；螺栓7的直徑為螺栓孔的孔徑為擴孔翼板4安裝后，擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1的2.25倍，具體地，先導切削具10在鉆頭體2上分布的外徑D1為擴孔切削具5在鉆頭體2上分布的最大外徑D2為擴孔翼板4的下部還設有傾角35°的斜面；

(d)在鉆頭體2上靠近每個翼板座3底部的位置各設置一個連通鉆頭體2內(nèi)腔且噴口垂直朝下的噴咀6；具體地，噴咀6為一直角彎形水管，噴咀6的內(nèi)徑噴咀6的噴口垂直朝下，安裝后，噴咀6外側(cè)直角噴口中心線圓周直徑為與翼板座3的中心線相一致；

(e)在鉆頭體2內(nèi)腔的下部焊接具有多個均勻分布噴水孔8的隔水板9，具體地，噴水孔8設置5個，其中4個沿隔水板9的圓周設置，1個設于隔水板9的中間，噴水孔8的直徑為隔水板9的外徑為與鉆頭體2內(nèi)腔的內(nèi)徑相匹配，隔水板9的厚度為10mm，且隔水板9距鉆頭體2下端面40mm，保證水流高速噴射，有效軟化和碎裂巖土。

具體使用方法如下：

(A)通過公接頭1和鉆桿接頭12將鉆桿柱11與鉆頭體2連接，使鉆桿柱11內(nèi)孔與鉆頭體2內(nèi)腔相連通；

(B)將鉆頭體2前部置于先導孔15內(nèi)以導正鉆具，開啟泵送沖洗液，沖洗液經(jīng)鉆桿柱11內(nèi)孔流入鉆頭體2內(nèi)腔分流，因被隔水板9阻擋沖洗液壓力上升，一部分沖洗液經(jīng)噴咀6高速噴向擴孔翼板4底側(cè)，高速射流可軟化(或碎裂)擴孔孔壁的巖石，發(fā)揮水力碎巖的作用，同時完成對擴孔翼板的清洗，另一部分沖洗液經(jīng)隔水板9上的噴水孔8流向鉆頭體2底部，沖洗液合流后攜帶巖屑經(jīng)鉆具與擴孔孔壁13的環(huán)狀間隙返回地面；

(C)控制鉆具的鉆進規(guī)程參數(shù)為：回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速90r/min，沖洗液泵量400L/min，噴咀流速50m/s，鉆壓依靠鉆具自重，進行鉆進擴孔。

擴孔鉆進總時間為35h，擴孔至98m孔深時，提出鉆具，發(fā)現(xiàn)1塊擴孔翼板4磨損較嚴重，及時更換了1塊新的擴孔翼板4；擴孔至146m孔深時，再次提出鉆具，發(fā)現(xiàn)另有2塊未更換過的擴孔翼板4上的硬質(zhì)合金擴孔切削具5磨損嚴重(局部發(fā)生掉落)，及時修補擴孔翼板上4的硬質(zhì)合金擴孔切削具5。與使用普通四翼擴孔鉆頭相比，該噴射式活翼擴孔鉆具擴孔效率提高了30％，鉆頭成本降低了60％，鉆孔質(zhì)量優(yōu)良。

本發(fā)明的一種噴射式活翼擴孔鉆具及其制作方法和使用方法，其是在普通翼板式擴孔鉆具基礎上，先將翼板座固定在鉆頭體上，再將擴孔翼板用螺栓固定在翼板座上?？拷總€翼板座左下側(cè)的鉆頭體上設置一個噴咀，并在鉆頭體的下部設置隔水板(沿隔水板圓周設置多個噴水孔)。在擴孔翼板左側(cè)部及鉆頭體底面均鑲嵌硬質(zhì)合金塊切削具，用以碎巖擴孔。擴孔鉆進時，鉆頭體下部進入先導孔中以導正鉆具，泵送的沖洗液經(jīng)鉆桿柱內(nèi)孔進入鉆頭體內(nèi)腔(因被隔水板阻擋壓力上升)，然后經(jīng)噴咀高速噴向擴孔翼板底側(cè)，高速射流可軟化(或碎裂)擴孔孔壁的巖石，發(fā)揮水力碎巖的作用，同時完成對擴孔翼板的清洗，保證擴孔翼板的有效擴孔。與普通翼板擴孔鉆具相比，擴孔質(zhì)量好，在同等條件下可提高擴孔效率20～30％；擴孔翼板磨損后又可及時更換，使鉆頭成本降低30～60％。

以上示意性地對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性地設計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。