一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆的制作方法
【专利摘要】一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆，由多个钻杆体通过其两端设置的可拆卸连接机构连接而成，并通过连接机构传递扭矩，每个钻杆体的表面设置螺旋叶片，钻杆体套设在圆筒形的刚性支撑装置内，并在刚性支撑装置两端围绕钻杆体设置多个支撑体，以使钻杆体与刚性支撑装置同轴，相邻的刚性支撑装置之间通过可拆卸的方式连接，并在刚性支撑装置表面的一侧设置供煤屑落入的落煤孔，刚性支撑装置内与落煤孔相对的一侧设置供落入煤屑排出的排屑槽。本实用新型通过钻杆体上设置的具有支撑和排屑作用的刚性支撑装置，避免在深部钻孔时出现钻杆下沉的现象，钻孔过程中产生的煤屑能够及时排出，以防止塌孔和卡钻，从而保证在煤层中钻出直径超过150毫米的孔。
【专利说明】一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到煤炭开采领域用的钻杆，具体的说是一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆。
【背景技术】
[0002]由于煤层中往往含有瓦斯气体，为保证生产安全，在开采煤层之前需要将其中的瓦斯浓度降低，目前降低所开采煤层中瓦斯浓度的方法为通过在煤层中钻孔，将瓦斯抽放到可开采的程度，但目前所用钻杆钻出的孔径小，易堵塞，瓦斯抽放效率低且不能完全将瓦斯抽放到可开采程度。若要增大钻孔孔径，则传统钻杆在大直径长钻距钻孔中作业时，由于钻杆的自重，容易造成钻杆严重下沉，并且，由于钻杆的下沉，一方面，能够引起钻杆与钻杆下部的钻肩摩擦严重，不仅使得钻杆工作阻力增大，而且钻杆与煤肩紧密摩擦，容易引起煤炭自燃，诱发其他灾害；另一方面，钻杆下沉能够引起钻孔跑偏，达不到设计效果，而且由于钻杆下沉造成钻杆的倾斜，在钻孔深部会引起钻孔孔径的增大，进一步加重钻杆下沉的趋势；此外，钻杆的自重没有得到有效的支撑，造成在深孔作业时钻机输出功率中的一大部分要用来解决钻杆旋转带来的能量消耗，不能把有效的功率放在钻杆钻进和排放煤肩上，造成钻孔效率低下。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆，通过钻杆体上设置的具有支撑和排肩作用的刚性支撑装置，避免在深部钻孔时出现钻杆下沉的现象，并且钻孔过程中产生的煤肩能够及时排出，以防止出现塌孔和卡钻，从而保证在煤层中钻出直径超过150毫米的孔，同时钻孔具有较高的直线度，不易跑偏，大大提高工作效率和瓦斯抽放效率。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是:一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆，由多个钻杆体通过其两端设置的可拆卸连接机构彼此连接而成，并通过连接机构传递扭矩，每个钻杆体的表面设置螺旋叶片，所述钻杆体套设在圆筒形的刚性支撑装置内，并在刚性支撑装置两端围绕钻杆体设置多个支撑体，以使钻杆体与刚性支撑装置同轴，相邻的刚性支撑装置之间通过可拆卸的方式连接，并在刚性支撑装置表面的一侧设置供煤肩落入的落煤孔，刚性支撑装置内与落煤孔相对的一侧设置供落入煤肩排出的排肩槽。
[0005]进一步的，所述刚性支撑装置的两端分别设置滑动轴承，钻杆体的端部穿设在滑动轴承内，并能够在滑动轴承上转动。
[0006]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0007]第一，本实用新型通过在钻杆体外设置圆筒形的刚性支撑装置，在钻孔过程中，钻杆体转动，而刚性支撑装置不转动，刚性支撑装置的下缘贴近孔壁下方，对钻杆体具有支撑作用，避免钻杆体出现下沉的情况，保证在钻孔中钻杆体以及钻头的直线前进，大大提高了钻孔深度和钻孔效率，并且能够抵抗地压，防止地压对钻杆体的影响；
[0008]第二，本实用新型中的刚性支撑装置上设置有落煤孔，在钻孔过程中，若有塌孔，则煤肩通过落煤孔落在刚性支撑装置中与落煤孔相对的排肩槽内，通过钻杆体的螺旋叶片旋转沿排肩槽排出，并且，由于能够及时排出掉落的煤肩，又减少了卡钻发生的几率，保证了大孔径钻孔的成功率；
[0009]第三，本实用新型中所述的支撑体围绕钻杆体设置，可以保证钻杆体与刚性支撑装置同轴，进而确保在深部钻孔过程中，钻杆体的直线前进，防止钻孔跑偏；
[0010]第四，本实用新型在刚性支撑装置的两端设置滑动轴承，以减小钻杆体与刚性支撑装置之间的摩擦，降低功率损耗，提高钻孔效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的纵向剖面图。
[0012]图2是本实用新型的结构示意图。
[0013]图3是本实用新型端部的横向剖面图。
[0014]图中标记:1、钻杆体，11、螺旋叶片，12、外六方轴，13、内六方轴套，2、刚性支撑装置，21、内螺纹，22、外螺纹，23、排肩槽，24、落煤孔，3、支撑体，4、滑动轴承。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图，通过【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。
[0016]如图所示，一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆，包括多个带有螺旋叶片11的钻杆体I以及套设在每个钻杆体I外的刚性支撑装置2，钻杆体I的两端分别设置相互配合的外六方轴12与内六方轴套13组成的可拆卸的连接机构，相邻两根钻杆体I之间通过外六方轴12与内六方轴套13的连接而构成钻杆整体，并且在外六方轴12与内六方轴套13上分别设置偏心槽，通过销钉插设在偏心槽内对外六方轴12与内六方轴套13进行固定，以实现扭矩在钻杆体I之间的传递，所述相邻的刚性支撑装置2通过内螺纹21与外螺纹22的配合连接而连接为一个整体，并且刚性支撑装置2两端的内壁上设置围绕钻杆体I的支撑体3以及用以减小钻杆体I转动摩擦的滑动轴承4，所述的支撑体3为腹板式支撑体，在刚性支撑装置2的两端分别均匀设置为三个，以支撑钻杆体1，保证钻杆体I与刚性支撑装置2同轴，为了将钻孔过程中掉落的煤肩及时排出，避免出现塌孔以及卡钻的情况发生，所述刚性支撑装置2的表面一侧设有供煤肩落入的落煤孔24，并在刚性支撑装置2内与落煤孔24位置相对的一侧设置排肩槽23，落入排肩槽23的煤肩通过钻杆体I上的螺旋叶片11的转动向钻杆工作方向的反方向排出。
[0017]在使用时，将多个钻杆体I通过外六方轴12与内六方轴套13的配合前后首尾相接，并用销钉卡在偏心槽中进行固定，同时将套设在钻杆体I外的刚性支撑装置2通过内螺纹21与外螺纹22连接，进而连接成所需长度的钻杆。在钻孔过程中，由于支撑体3对钻杆体I的支撑作用，可以保证钻杆体I与刚性支撑装置2同轴，进而确保在深部钻孔过程中，钻杆体I能够直线前进，防止钻孔跑偏；而且，刚性支撑装置2始终贴紧钻孔壁，一方面，避免钻杆体I出现下沉的情况，保证在钻孔中钻杆体I以及钻头的直线前进，另一方面，能够抵抗地压，防止地压对钻杆体I的影响；钻孔过程掉落的煤肩可以通过刚性支撑装置2的落煤孔24落入排肩槽23内，并在钻杆体I上螺旋叶片11的转动下向钻孔工作方向的反方向排出，避免出现卡钻的情况，因此，保证了大孔径深部钻孔的成功率与效率。
[0018]同时，由于滑动轴承4的设置，在钻孔中，钻杆体I在滑动轴承4上转动以带动钻头钻孔，减少钻杆体I与刚性支撑装置2之间的摩擦力，而在钻杆体I转动过程中，刚性支撑装置2不转动，一方面，可以更好的起到对钻孔孔壁的支撑作用，另一方面，也避免了因为刚性支撑装置2转动对钻孔壁的摩擦而引起的煤肩掉落，甚至是塌孔与卡钻的情况发生，从而保证了大孔径钻孔的进行。
[0019]试验例:经试验，采用本实用新型所钻孔径可达150mm以上，钻孔深度可达200m，而且，在钻孔过程中，并未发生钻杆下沉、塌孔以及卡钻的现象。
【权利要求】
1.一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆，由多个钻杆体(I)通过其两端设置的可拆卸连接机构彼此连接而成，并通过连接机构传递扭矩，每个钻杆体(I)的表面设置螺旋叶片(11)，其特征在于:所述钻杆体(I)套设在圆筒形的刚性支撑装置(2)内，并在刚性支撑装置(2 )两端围绕钻杆体(I)设置多个支撑体(3 )，以使钻杆体(I)与刚性支撑装置(2 )同轴，相邻的刚性支撑装置(2)之间通过可拆卸的方式连接，并在刚性支撑装置(2)表面的一侧设置供煤肩落入的落煤孔(24)，刚性支撑装置(2)内与落煤孔(24)相对的一侧设置供落入煤肩排出的排肩槽(23)。
2.根据权利要求1所述的一种煤层大孔径深部钻孔防倾斜钻杆，其特征在于:所述刚性支撑装置(2)的两端分别设置滑动轴承(4)，钻杆体(I)的端部穿设在滑动轴承(4)内，并能够在滑动轴承(4)上转动。
【文档编号】E21B17/00GK204225782SQ201420709033
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】武国胜, 王海涛, 肖珷, 张涛, 连春献 申请人:平顶山市铁福来机电设备有限公司