一种煤矿井下用通缆测斜钻具的制作方法

1.本实用新型属于煤矿技术领域，涉及一种煤矿井下用通缆测斜钻具。


背景技术：

2.目前煤矿井下随钻和非随钻类产品在减震和拆卸等方面有着诸多不便，直接影响产品在煤矿井下的使用、产品的生产及后期维修效率；各种随钻类产品内部均有供电电池的存在导致测量探管自身较长较重，安装和拆卸不方便，且在随钻震动过程中电池存在被震坏及探管两端连接处存在漏水现象，影响施工效率及勘探进度。


技术实现要素：

3.为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种煤矿井下用通缆测斜钻具。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种煤矿井下用通缆测斜钻具，包括内部设置容置腔的钻杆，所述容置腔内设置测量探管，所述测量探管与所述钻杆同轴，所述测量探管一端连接设置减震堵头，所述减震堵头上设置进行减震支撑的第一支架和定位支撑的第二支架；
6.所述测量探管另一端连接设置信号端接头，所述测量探管与所述信号端接头之间连接设置绝缘件进行绝缘，所述测量探管内设置用于安装测斜元器件的第三支架，所述第三支架同轴连接设置在所述减震堵头和所述绝缘件之间，所述信号端接头外接通讯电缆，所述通讯电缆通入所述信号端接头内部和绝缘件内部与所述测斜元器件连接通电。
7.进一步的，所述容置腔包括依次连通设置的第一容置腔、第二容置腔、第三容置腔、第四容置腔和第五容置腔，所述减震堵头设置在第一容置腔和第三容置腔内，所述第三容置腔内还设置测量探管、第一支架、第三支架和绝缘件，所述信号端接头一端设置在所述第三容置腔内，另一端设置在第四容置腔和第五容置腔内，所述第二支架设置在所述第二容置腔内。
8.具体的，所述测量探管包括沿轴向依次连通开设有第一安装腔、第二安装腔、第三安装腔、第四安装腔和第五安装腔；
9.所述减震堵头一端套设于所述第一安装腔和第二安装腔内，所述第三支架套设于所述第二安装腔内，所述绝缘件一端套设于所述第四安装腔和第五安装腔内。
10.进一步的，所述减震堵头包括依次连接设置的堵头部、第一轴、第二轴和第一连接部，所述第一连接部的中部外部沿周向设置多个第一密封槽，所述第一连接部内部沿轴向开设安装腔a；
11.所述第一连接部的一端与所述第一密封槽均设于所述第一安装腔和第二安装腔内，位于所述第一密封槽另一端的第一连接部与所述测量探管相抵接。
12.具体的，所述堵头部上套设紧固件，所述第一轴上套设所述第二支架，所述第二支架位于所述第二安装腔内，所述第二轴上套设所述第一支架。
13.进一步的，所述第一支架的外周部、第一连接部外周部与所述测量探管外周部围成等直径的圆柱体。
14.进一步的，所述第三支架包括依次设置的第一插接段和第二连接部，所述第一插接段外部沿周向设置多个第二密封槽，所述第一插接段插接与所述安装腔a内；
15.所述第二连接部内依次设置安装腔b和安装腔c，所述安装腔b用于安装测斜元器件，所述安装腔c用于安装所述绝缘件的一端。
16.进一步的，所述绝缘件包括依次连接设置的第二插接段、第三连接部、第四连接部和第三插接段，所述第二插接段插接于所述安装腔c内，第三插接段插接于所述信号端接头内；
17.所述第二插接段、第三连接部、第四连接部和第三插接段内部沿轴线设置用于通入通讯电缆的孔道。
18.所述第四连接部的两端抵接于所述测量探管与所述信号端接头之间进行绝缘。
19.进一步的，所述第二插接段和第三插接段外部沿周向设置多个第三密封槽。
20.进一步的，所述信号端接头内部设置用于安装所述绝缘件另一端的安装腔d，所述信号端接头外部设置卡接端，所述卡接端卡接与所述第四安装腔内，所述信号端接头的接头端设置于所述第五安装腔内。
21.本实用新型与现有技术相比具有以下技术效果：
22.本实用新型提供的煤矿井下用通缆测斜钻具可以提高整套装备的轻便性，优越的整体抗震性和防漏水性能，降低了井下施工劳动强度并减少了后期维修成本，能大幅度提高煤矿井下随钻钻探的施工进度，可以和其他钻具组合连接使用，实现随钻测斜目的。
附图说明
23.图1是煤矿井下用通缆测斜钻具装配结构示意图；
24.图2是钻杆结构示意图；
25.图3是钻杆a-a面剖视图；
26.图4是测量探管的剖视图；
27.图5是减震堵头的剖视图；
28.图6是减震堵头与第一支架装配示意图；
29.图7是第一支架的侧视图；
30.图8是第二支架的侧视图；
31.图9是第三支架的剖视图；
32.图10是绝缘件的剖视图；
33.图11是信号端接头的剖视图
34.图中各标号代表：
35.1、钻杆；11、螺旋部；12、非螺旋部；13、第一容置腔；14、第二容置腔；15、第三容置腔；16、第四容置腔；17、第五容置腔；2、测量探管；21、第一安装腔；22、第二安装腔；23、第三安装腔；24、第四安装腔；25、第五安装腔；3、减震堵头；31、堵头部；32、第一轴；33、第二轴；34、第一密封槽；35、第一连接部；36、安装腔a；4、第一支架；5、第二支架；6、紧固件；7、第三支架；71、第一插接段；72、第二密封槽；73、第二连接部；74、安装腔b；75、安装腔c；8、绝缘
件；81、第二插接段；82、第三连接部；83、第四连接部；84、第三插接段；85、第三密封槽；86、孔道；9、信号端接头；91、安装腔d；92、卡接端；93、接头端。
具体实施方式
36.以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
37.需要说明，本实用新型在进行方位描述时，术语“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”、“倾斜相对”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内核外，不能将上述术语理解为对本实用新型的限制。如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，除非另有明确具体的限定。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
38.本实用新型中，测斜元器件为本领域已有元器件。
39.实施例1
40.结合图1的煤矿井下用通缆测斜钻具结构示意图，本实施例给出一种煤矿井下用通缆测斜钻具，包括内部设置容置腔的钻杆1，容置腔内设置测量探管2，测量探管2与钻杆1同轴，测量探管2一端连接设置减震堵头3，减震堵头3上设置进行减震支撑的第一支架4和定位支撑的第二支架5；
41.测量探管2另一端连接设置信号端接头9，测量探管2与信号端接头9之间连接设置绝缘件8进行绝缘，测量探管2内设置用于安装测斜元器件的第三支架7，第三支架7同轴连接设置在减震堵头3和绝缘件8之间，信号端接头9外接通讯电缆，通讯电缆通入信号端接头9内部和绝缘件8内部与测斜元器件连接通电，同时也可以进行通讯供电，优选的，通讯电缆可以为设置在另一钻杆内部的元器件，两个钻杆相互连接固定。信号端接头9内部和绝缘件8内部均设置可以让通讯电缆通入的孔道或腔体。
42.可选的，钻杆1的外壁上设置螺旋部12和非螺旋部11，螺旋部12上螺旋设置有螺旋片进行煤矿井下钻进。
43.进一步的，结合图2和图3所示，容置腔包括依次连通设置的第一容置腔13、第二容置腔14、第三容置腔15、第四容置腔16和第五容置腔17，减震堵头3设置在第一容置腔13和第三容置腔15内，第三容置腔15内还设置测量探管2、第一支架4、第三支架7和绝缘件8，信号端接头9一端设置在第三容置腔15内，另一端设置在第四容置腔16和第五容置腔17内，第二支架5设置在第二容置腔14内。
44.具体的，结合图4所示，测量探管2包括沿轴向依次连通开设有第一安装腔21、第二
安装腔22、第三安装腔23、第四安装腔24和第五安装腔25；
45.减震堵头3一端套设于第一安装腔21和第二安装腔22内，第三支架7套设于第二安装腔22内，绝缘件8一端套设于第四安装腔24和第五安装腔25内。
46.在本实施例中，测量探管2的材料为铍青铜，采用固溶时效热处理后进行深孔加工成型，并保证成型后测量探管2的直线度和内外径的同轴度。
47.减震堵头3材质为铍青铜，零件采用机械加工成型，并与第一支架4通过注塑模具注塑成一体，第一支架4材质为丁晴橡胶，此注塑一体件作用是：连接测量探管2以防探管漏水、对测量探管2整体在钻杆1内起减震和支撑作用。
48.进一步的，结合图5所示，减震堵头3包括依次连接设置的堵头部31、第一轴32、第二轴33和第一连接部35，第一连接部35的中部外部沿周向设置多个第一密封槽34，第一连接部35内部沿轴向开设安装腔a36；
49.第一连接部35的一端与第一密封槽34均设于第一安装腔21和第二安装腔22内，位于第一密封槽34另一端的第一连接部35与测量探管2相抵接。
50.具体的，结合图6～8所示，堵头部31上套设紧固件6，第一轴32上套设第二支架5，第二支架5位于第二安装腔22内，第二轴33上套设第一支架4。
51.紧固件6包括多个紧固螺母和垫片。第二支架5材质为铍青铜，采用机械加工成型，用来对测量探管2整体一端进行支撑。第二支架5上还可设置多个缓冲腔(图中未标出)。
52.进一步的，第一支架4的外周部、第一连接部35外周部与测量探管2外周部围成等直径的圆柱体。这样保持了同轴度。
53.进一步的，结合图9，第三支架7包括依次设置的第一插接段71和第二连接部73，第一插接段71外部沿周向设置多个第二密封槽72，第一插接段71插接与安装腔a36内；
54.第二连接部73内依次设置安装腔b74和安装腔c75，安装腔b74用于安装测斜元器件，安装腔c75用于安装绝缘件8的一端。
55.在本实施例中，第三支架7材质为铝，采用机械加工方式成型，用来安装和固定所需的测斜电路板并用硅胶进行灌封。
56.进一步的，结合图10，绝缘件8包括依次连接设置的第二插接段81、第三连接部82、第四连接部83和第三插接段84，第二插接段81插接于安装腔c75内，第三插接段84插接于信号端接头9内；第二插接段81、第三连接部82、第四连接部83和第三插接段84内部沿轴线设置用于通入通讯电缆的孔道86。
57.第四连接部83的两端抵接于测量探管2与信号端接头9之间进行绝缘。
58.在本实施例中，绝缘件8材质为pa66，采用机械加工方式成型，根据随钻通缆的供电要求，采用绝缘件8将测量探管2和信号端接头9之间绝缘开。
59.进一步的，第二插接段81和第三插接段84外部沿周向设置多个第三密封槽85。第一密封槽34、第二密封槽72和第三密封槽85内均设置o型密封圈进行密封防水。
60.进一步的，结合图11，信号端接头9内部设置用于安装绝缘件8另一端的安装腔d91，信号端接头9外部设置卡接端92，卡接端92卡接与第四安装腔24内，信号端接头9的接头端93设置于第五安装腔25内与外部通讯电缆连接。安装腔d91和接头端93的内部连通，供通讯线缆通过，同时与孔道86连通设置。
61.信号端接头9材质为铍青铜，采用机械加工方式成型，作用是将测量探管2整体与
钻杆1之间通过螺纹连接固定，并防止探管被震松、出现漏水及探管出现轴向移动和径向转动现象。
62.此结构成型之后，首先将此装配结构放置于模拟振动台上进行抗震试验，其次进行打12mpa静水压试验，在确保震后无震松和不掉压(即无漏水)情况下，将测斜电路板及其他元器件整体进行装配。
63.综上，本实用新型的工作过程为：
64.将所需要的电路部分装到内部第三支架7上并灌封硅胶之后，将第三支架7和绝缘件8之间通过螺纹连接紧固，并整体装入测量探管2内；将减震堵头3和第一支架4通过注塑模具注塑成一体件，并将o型密封圈装到注塑一体件的密封槽内，然后与测量探管2通过螺纹连接成测量单元，并通过o型密封圈防止测量探管2此次漏水；将信号端接头9与上述测量单元通过探管螺纹连接，同样并通过o型密封圈防止测量探管2此次漏水；将上述连接安装的测量探管2整体通过信号端接头9的外螺纹与钻杆1内一端内对应的内螺纹连接成一体，并在钻杆1另一端通过第二支架5、紧固件6将整个测量探管2固定于钻杆1内部。
65.本实用新型的煤矿井下用通缆测斜钻具解决了现有技术中存在的测量探管2内部电池被震坏、测量探管2较长、安装拆卸不便、防水效果差、体积大、整体过重及抗震效果差的问题。经过此种布局设计后，钻杆1和测量探管2内部结构紧凑，重量减轻；并且与测斜元器件连接通电的通讯线缆可以和外部测量系统连接，实时通电并了解井下测量情况。密封性能优越、安装拆卸方便且抗震性能优越，可以和其他钻具组合连接使用，实现随钻测斜目的。
66.如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，仅是本实用新型的较佳实例而已，并非对本本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本本实用新型的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本本实用新型技术方案的范围内。