一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿的制作方法
【專利摘要】一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿，由多個(gè)鉆桿體通過其兩端設(shè)置的可拆卸連接機(jī)構(gòu)連接而成，并通過連接機(jī)構(gòu)傳遞扭矩，每個(gè)鉆桿體的表面設(shè)置螺旋葉片，鉆桿體套設(shè)在圓筒形的剛性支撐裝置內(nèi)，并在剛性支撐裝置兩端圍繞鉆桿體設(shè)置多個(gè)支撐體，以使鉆桿體與剛性支撐裝置同軸，相鄰的剛性支撐裝置之間通過可拆卸的方式連接，并在剛性支撐裝置表面的一側(cè)設(shè)置供煤屑落入的落煤孔，剛性支撐裝置內(nèi)與落煤孔相對(duì)的一側(cè)設(shè)置供落入煤屑排出的排屑槽。本實(shí)用新型通過鉆桿體上設(shè)置的具有支撐和排屑作用的剛性支撐裝置，避免在深部鉆孔時(shí)出現(xiàn)鉆桿下沉的現(xiàn)象，鉆孔過程中產(chǎn)生的煤屑能夠及時(shí)排出，以防止塌孔和卡鉆，從而保證在煤層中鉆出直徑超過150毫米的孔。
【專利說明】一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到煤炭開采領(lǐng)域用的鉆桿，具體的說是一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿。

【背景技術(shù)】
[0002]由于煤層中往往含有瓦斯氣體，為保證生產(chǎn)安全，在開采煤層之前需要將其中的瓦斯?jié)舛冉档?，目前降低所開采煤層中瓦斯?jié)舛鹊姆椒橥ㄟ^在煤層中鉆孔，將瓦斯抽放到可開采的程度，但目前所用鉆桿鉆出的孔徑小，易堵塞，瓦斯抽放效率低且不能完全將瓦斯抽放到可開采程度。若要增大鉆孔孔徑，則傳統(tǒng)鉆桿在大直徑長(zhǎng)鉆距鉆孔中作業(yè)時(shí)，由于鉆桿的自重，容易造成鉆桿嚴(yán)重下沉，并且，由于鉆桿的下沉，一方面，能夠引起鉆桿與鉆桿下部的鉆肩摩擦嚴(yán)重，不僅使得鉆桿工作阻力增大，而且鉆桿與煤肩緊密摩擦，容易引起煤炭自燃，誘發(fā)其他災(zāi)害；另一方面，鉆桿下沉能夠引起鉆孔跑偏，達(dá)不到設(shè)計(jì)效果，而且由于鉆桿下沉造成鉆桿的傾斜，在鉆孔深部會(huì)引起鉆孔孔徑的增大，進(jìn)一步加重鉆桿下沉的趨勢(shì)；此外，鉆桿的自重沒有得到有效的支撐，造成在深孔作業(yè)時(shí)鉆機(jī)輸出功率中的一大部分要用來解決鉆桿旋轉(zhuǎn)帶來的能量消耗，不能把有效的功率放在鉆桿鉆進(jìn)和排放煤肩上，造成鉆孔效率低下。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿，通過鉆桿體上設(shè)置的具有支撐和排肩作用的剛性支撐裝置，避免在深部鉆孔時(shí)出現(xiàn)鉆桿下沉的現(xiàn)象，并且鉆孔過程中產(chǎn)生的煤肩能夠及時(shí)排出，以防止出現(xiàn)塌孔和卡鉆，從而保證在煤層中鉆出直徑超過150毫米的孔，同時(shí)鉆孔具有較高的直線度，不易跑偏，大大提高工作效率和瓦斯抽放效率。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是:一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿，由多個(gè)鉆桿體通過其兩端設(shè)置的可拆卸連接機(jī)構(gòu)彼此連接而成，并通過連接機(jī)構(gòu)傳遞扭矩，每個(gè)鉆桿體的表面設(shè)置螺旋葉片，所述鉆桿體套設(shè)在圓筒形的剛性支撐裝置內(nèi)，并在剛性支撐裝置兩端圍繞鉆桿體設(shè)置多個(gè)支撐體，以使鉆桿體與剛性支撐裝置同軸，相鄰的剛性支撐裝置之間通過可拆卸的方式連接，并在剛性支撐裝置表面的一側(cè)設(shè)置供煤肩落入的落煤孔，剛性支撐裝置內(nèi)與落煤孔相對(duì)的一側(cè)設(shè)置供落入煤肩排出的排肩槽。
[0005]進(jìn)一步的，所述剛性支撐裝置的兩端分別設(shè)置滑動(dòng)軸承，鉆桿體的端部穿設(shè)在滑動(dòng)軸承內(nèi)，并能夠在滑動(dòng)軸承上轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0007]第一，本實(shí)用新型通過在鉆桿體外設(shè)置圓筒形的剛性支撐裝置，在鉆孔過程中，鉆桿體轉(zhuǎn)動(dòng)，而剛性支撐裝置不轉(zhuǎn)動(dòng)，剛性支撐裝置的下緣貼近孔壁下方，對(duì)鉆桿體具有支撐作用，避免鉆桿體出現(xiàn)下沉的情況，保證在鉆孔中鉆桿體以及鉆頭的直線前進(jìn)，大大提高了鉆孔深度和鉆孔效率，并且能夠抵抗地壓，防止地壓對(duì)鉆桿體的影響；
[0008]第二，本實(shí)用新型中的剛性支撐裝置上設(shè)置有落煤孔，在鉆孔過程中，若有塌孔，則煤肩通過落煤孔落在剛性支撐裝置中與落煤孔相對(duì)的排肩槽內(nèi)，通過鉆桿體的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)沿排肩槽排出，并且，由于能夠及時(shí)排出掉落的煤肩，又減少了卡鉆發(fā)生的幾率，保證了大孔徑鉆孔的成功率；
[0009]第三，本實(shí)用新型中所述的支撐體圍繞鉆桿體設(shè)置，可以保證鉆桿體與剛性支撐裝置同軸，進(jìn)而確保在深部鉆孔過程中，鉆桿體的直線前進(jìn)，防止鉆孔跑偏；
[0010]第四，本實(shí)用新型在剛性支撐裝置的兩端設(shè)置滑動(dòng)軸承，以減小鉆桿體與剛性支撐裝置之間的摩擦，降低功率損耗，提高鉆孔效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的縱向剖面圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型端部的橫向剖面圖。
[0014]圖中標(biāo)記:1、鉆桿體，11、螺旋葉片，12、外六方軸，13、內(nèi)六方軸套，2、剛性支撐裝置，21、內(nèi)螺紋，22、外螺紋，23、排肩槽，24、落煤孔，3、支撐體，4、滑動(dòng)軸承。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖所示，一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿，包括多個(gè)帶有螺旋葉片11的鉆桿體I以及套設(shè)在每個(gè)鉆桿體I外的剛性支撐裝置2，鉆桿體I的兩端分別設(shè)置相互配合的外六方軸12與內(nèi)六方軸套13組成的可拆卸的連接機(jī)構(gòu)，相鄰兩根鉆桿體I之間通過外六方軸12與內(nèi)六方軸套13的連接而構(gòu)成鉆桿整體，并且在外六方軸12與內(nèi)六方軸套13上分別設(shè)置偏心槽，通過銷釘插設(shè)在偏心槽內(nèi)對(duì)外六方軸12與內(nèi)六方軸套13進(jìn)行固定，以實(shí)現(xiàn)扭矩在鉆桿體I之間的傳遞，所述相鄰的剛性支撐裝置2通過內(nèi)螺紋21與外螺紋22的配合連接而連接為一個(gè)整體，并且剛性支撐裝置2兩端的內(nèi)壁上設(shè)置圍繞鉆桿體I的支撐體3以及用以減小鉆桿體I轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦的滑動(dòng)軸承4，所述的支撐體3為腹板式支撐體，在剛性支撐裝置2的兩端分別均勻設(shè)置為三個(gè)，以支撐鉆桿體1，保證鉆桿體I與剛性支撐裝置2同軸，為了將鉆孔過程中掉落的煤肩及時(shí)排出，避免出現(xiàn)塌孔以及卡鉆的情況發(fā)生，所述剛性支撐裝置2的表面一側(cè)設(shè)有供煤肩落入的落煤孔24，并在剛性支撐裝置2內(nèi)與落煤孔24位置相對(duì)的一側(cè)設(shè)置排肩槽23，落入排肩槽23的煤肩通過鉆桿體I上的螺旋葉片11的轉(zhuǎn)動(dòng)向鉆桿工作方向的反方向排出。
[0017]在使用時(shí)，將多個(gè)鉆桿體I通過外六方軸12與內(nèi)六方軸套13的配合前后首尾相接，并用銷釘卡在偏心槽中進(jìn)行固定，同時(shí)將套設(shè)在鉆桿體I外的剛性支撐裝置2通過內(nèi)螺紋21與外螺紋22連接，進(jìn)而連接成所需長(zhǎng)度的鉆桿。在鉆孔過程中，由于支撐體3對(duì)鉆桿體I的支撐作用，可以保證鉆桿體I與剛性支撐裝置2同軸，進(jìn)而確保在深部鉆孔過程中，鉆桿體I能夠直線前進(jìn)，防止鉆孔跑偏；而且，剛性支撐裝置2始終貼緊鉆孔壁，一方面，避免鉆桿體I出現(xiàn)下沉的情況，保證在鉆孔中鉆桿體I以及鉆頭的直線前進(jìn)，另一方面，能夠抵抗地壓，防止地壓對(duì)鉆桿體I的影響；鉆孔過程掉落的煤肩可以通過剛性支撐裝置2的落煤孔24落入排肩槽23內(nèi)，并在鉆桿體I上螺旋葉片11的轉(zhuǎn)動(dòng)下向鉆孔工作方向的反方向排出，避免出現(xiàn)卡鉆的情況，因此，保證了大孔徑深部鉆孔的成功率與效率。
[0018]同時(shí)，由于滑動(dòng)軸承4的設(shè)置，在鉆孔中，鉆桿體I在滑動(dòng)軸承4上轉(zhuǎn)動(dòng)以帶動(dòng)鉆頭鉆孔，減少鉆桿體I與剛性支撐裝置2之間的摩擦力，而在鉆桿體I轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，剛性支撐裝置2不轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面，可以更好的起到對(duì)鉆孔孔壁的支撐作用，另一方面，也避免了因?yàn)閯傂灾窝b置2轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)鉆孔壁的摩擦而引起的煤肩掉落，甚至是塌孔與卡鉆的情況發(fā)生，從而保證了大孔徑鉆孔的進(jìn)行。
[0019]試驗(yàn)例:經(jīng)試驗(yàn)，采用本實(shí)用新型所鉆孔徑可達(dá)150mm以上，鉆孔深度可達(dá)200m，而且，在鉆孔過程中，并未發(fā)生鉆桿下沉、塌孔以及卡鉆的現(xiàn)象。
【權(quán)利要求】
1.一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿，由多個(gè)鉆桿體(I)通過其兩端設(shè)置的可拆卸連接機(jī)構(gòu)彼此連接而成，并通過連接機(jī)構(gòu)傳遞扭矩，每個(gè)鉆桿體(I)的表面設(shè)置螺旋葉片(11)，其特征在于:所述鉆桿體(I)套設(shè)在圓筒形的剛性支撐裝置(2)內(nèi)，并在剛性支撐裝置(2 )兩端圍繞鉆桿體(I)設(shè)置多個(gè)支撐體(3 )，以使鉆桿體(I)與剛性支撐裝置(2 )同軸，相鄰的剛性支撐裝置(2)之間通過可拆卸的方式連接，并在剛性支撐裝置(2)表面的一側(cè)設(shè)置供煤肩落入的落煤孔(24)，剛性支撐裝置(2)內(nèi)與落煤孔(24)相對(duì)的一側(cè)設(shè)置供落入煤肩排出的排肩槽(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層大孔徑深部鉆孔防傾斜鉆桿，其特征在于:所述剛性支撐裝置(2)的兩端分別設(shè)置滑動(dòng)軸承(4)，鉆桿體(I)的端部穿設(shè)在滑動(dòng)軸承(4)內(nèi)，并能夠在滑動(dòng)軸承(4)上轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】E21B17/00GK204225782SQ201420709033
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】武國(guó)勝, 王海濤, 肖珷, 張濤, 連春獻(xiàn) 申請(qǐng)人:平頂山市鐵福來機(jī)電設(shè)備有限公司