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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利一种可随钻清除孔内岩石碎屑的冰层热水钻头获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116641659B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310746704.2，技术领域涉及：E21B10/60；该发明授权一种可随钻清除孔内岩石碎屑的冰层热水钻头是由范晓鹏;李晨熠;张楠;达拉拉伊;宫达;洪嘉琳;邓志鹏设计研发完成，并于2023-06-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种可随钻清除孔内岩石碎屑的冰层热水钻头在说明书摘要公布了：本发明提出了一种可随钻清除孔内岩石碎屑的冰层热水钻头，属于极地冰盖钻探技术领域，包括外管、挡板、阀芯、弹簧、钻头体、堵丝、第一密封圈、阀套、第二密封圈、喷嘴和第三密封圈，该钻头可通过变换流道，在孔底形成分支孔，从而使岩石碎屑落入分支孔以达到清除主孔内岩石碎屑的目的，从而大大提高了热水钻在钻遇含岩石碎屑冰层时的钻进效率；该钻头利用液压原理，通过设置环形空腔，使阀芯在热水压力下持续保持在上限位，结构简单可靠。

本发明授权一种可随钻清除孔内岩石碎屑的冰层热水钻头在权利要求书中公布了：1.一种可随钻清除孔内岩石碎屑的冰层热水钻头，其特征在于，包括外管1、挡板2、阀芯3、弹簧4、钻头体5、堵丝、第一密封圈7、阀套8、第二密封圈10、喷嘴11和第三密封圈12，所述挡板2位于外管1内部且二者同轴设置，挡板2的中心具有供阀芯3穿过的中心孔；钻头体5位于外管1下方，且二者同轴布置；所述阀套8设置在钻头体5内部，阀套8通过螺钉固定在钻头体5上，并通过上下两道第一密封圈7密封阀套8和钻头体5之间形成的环状间隙，阀套8内部加工有相互连通的钻进流道入口C、钻进流道D和钻进流道出口E，并采用堵丝螺纹密封封堵，从而使得水流不会进入阀套8和钻头体5之间形成的环状间隙，阀套8内部还加工有相互连通的分支孔流道H和分支孔喷孔J，分支孔流道H和钻进流道D两者互不连通；所述阀芯3下端插入阀套8的中心孔内且阀芯3最下端通过螺纹与喷嘴11密封连接，阀芯3上端则穿过挡板2的中心孔后与外部供水软管进行连接，阀芯3的上部与挡板2中心孔为公差配合，且能够在挡板2中心孔内移动，阀芯3的外表面从上至下具有三个台阶，分别为第一台阶、第二台阶和第三台阶，第一台阶直径大于挡板2中心孔直径，当阀芯3向上移动后，第一台阶将与挡板2接触，从而对阀芯3进行上限位，第二台阶直径大于钻头体5中心孔直径，第二台阶用于对阀芯3进行下限位，第三台阶用于与阀套8的内台阶配合形成环形腔K；阀芯3内部加工有第一中心流道A、第一中心流道出口B、第二中心流道入口F和第二中心流道G，其中，第一中心流道A和第二中心流道G的中心轴与阀芯3的中心轴重合，第一中心流道A和第二中心流道G以彼此相互分隔的方式呈上下布置，且第二中心流道G位于第一中心流道A的正下方；第一中心流道A和第一中心流道出口B相连通，第二中心流道入口F和第二中心流道G相连通；所述第二密封圈10安装在阀芯3下端，使得钻孔内融水不会进入阀芯3和阀套8的间隙；所述第一中心流道出口B上下各安装一个第三密封圈12，第二中心流道入口F上下各安装一个第三密封圈12，用于密封阀芯3和阀套8之间形成的环状间隙；所述阀芯3和与其连接的喷嘴11能够在阀套8内上下移动；所述弹簧4安装在阀芯3和挡板2之间，并始终处于压缩状态，使得阀芯3压在阀套8内；所述喷嘴11包括底喷孔和侧喷孔，底喷孔数量为一个，底喷孔沿着喷嘴11的中轴线设置，侧喷孔呈斜向上设置，侧喷孔的数量为四到六个，所有侧喷孔均匀分布在喷嘴11上；所述分支孔喷孔J为斜向下方向设置，用以形成斜向下的分支孔。

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