一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆的制作方法
【专利摘要】一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆，由多个钻杆体通过其端部设置的可拆卸连接机构彼此连接而成，并通过可拆卸连接机构传递扭矩，每个钻杆体的表面均设置有螺旋叶片，所述钻杆体套设在圆筒形的排屑筒内，在排屑筒的两端分别设置有滑动轴承，钻杆体的端部穿设在滑动轴承内，并能够在滑动轴承内转动，在排屑筒表面的一侧设置供煤屑落入的落煤孔。本实用新型通过对钻杆结构的改进与优化，利用此种钻杆可以在高应力压力带煤层中钻入直径超过150毫米的孔，瓦斯抽放效率提高，且煤矿开采成本降低。
【专利说明】一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及到煤炭开采领域用的钻杆，具体的说是一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆。
【背景技术】
[0002]随着煤矿转向深部开采，煤层应力集中，压力大，形成了高应力压力带，开采此种煤层，煤矿灾害出现频次及强度增大，严重威胁煤矿安全生产。近几年，国内外众多学者对冲击地压的监测预警及防治进行了大量研宄，使冲击地压灾害监测及防治的准确性、有效性增大；目前采用最为有效的方法为在煤层中集中施工一定数量的卸压排放钻孔，形成卸压槽，再利用钻孔自身作用降低钻孔周围煤体的应力、排放钻孔周围煤体的瓦斯，同时在地应力作用下，受卸压槽影响，其上部、下部的煤体均产生弯曲变形，增加煤体裂隙，提高煤层透气性，增强卸压效果。但是要在高应力压力集中带钻孔，当前所使用的钻杆无法钻进，往往需要下套管才可钻比较浅的孔。造成瓦斯抽采效率低，效果差，钻孔成品高等缺陷。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆，通过对钻杆结构的改进与优化，利用此种钻杆可以在高应力压力带煤层中钻入直径超过150毫米的孔，瓦斯抽放效率提高，且煤矿开采成本降低。
[0004]为解决上述现有技术中钻杆无法在高应力压力带中钻大直径的孔的问题，本实用新型所采用的技术方案是:一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆，由多个钻杆体通过其端部设置的可拆卸连接机构彼此连接而成，并通过可拆卸连接机构传递扭矩，每个钻杆体的表面均设置有螺旋叶片，其特征在于:所述钻杆体套设在圆筒形的排肩筒内，在排肩筒的两端分别设置有滑动轴承，钻杆体的端部穿设在滑动轴承内，并能够在滑动轴承内转动，在排肩筒表面的一侧设置供煤肩落入的落煤孔。
[0005]进一步的，所述排肩筒的两端分别设置的固定柱与固定孔，相邻的排肩筒通过固定柱与固定孔连接为一体。
[0006]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0007]第一，本实用新型中的排肩筒贴近孔壁下方，对钻杆体具有支撑作用，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，并且排肩筒能够抵抗地压，防止地压对钻杆体的影响；
[0008]第二，本实用新型中的排肩筒不转动，并在钻杆的带动下与钻杆同步直线前进，在钻孔过程中若有塌孔，则煤肩通过落煤孔落在排肩筒内，通过钻杆体的螺旋叶片旋转沿排肩筒排出，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，保证了煤层高应力压力带大孔径深部钻孔的成功率；
[0009]第三，排肩筒与钻杆体之间设置有滑动轴承，一方面用于支撑钻杆体，保证在钻孔过程中钻杆体与排肩筒保持同轴，避免出现钻孔跑偏，另一方面，减小钻杆体与排肩筒之间的摩擦，即可以保证钻杆转动时排肩筒不会随之转动，又能够提高钻机功率的有效利用率;
[0010]第四，本实用新型中相邻的排肩筒通过固定柱插设在与之配合的固定孔内进而前后连为一体，可以防止在钻孔中，前后排肩筒出现相对转动，导致相邻的排肩筒不在同一直线上，阻碍煤肩的及时排出，引起卡钻的发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的立体结构示意图。
[0012]图2是本实用新型的纵向剖视图。
[0013]图中标记:1、钻杆体，101、螺旋叶片，102、外六方轴，103、内六方轴套，2、排肩筒，201、落煤孔，202、固定柱，203、固定孔，3、滑动轴承。
【具体实施方式】
[0014]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。
[0015]如图所示，一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆，该钻杆由多个带有顺时针螺旋叶片101的钻杆体1、排肩筒2和设置在排肩筒2两端用于支撑钻杆体I的滑动轴承3组成，其中，钻杆体I套设在排肩筒2的滑动轴承上，并在所述的滑动轴承3上转动，相邻钻杆体I之间通过可拆卸连接机构彼此前后连接组成进行钻孔的钻杆，所述的可拆卸连接机构由分别设置在钻杆体I首尾两端的外六方轴102以及内六方轴套103组成，并通过外六方轴102与内六方轴套103的配合在钻杆体I之间传递扭矩，排肩筒2的表面一侧设置供煤肩落入排肩筒2内的落煤孔201，掉落的煤肩穿过落煤孔201落入排肩筒2内，排肩筒2两端分别设置相互配合的固定柱202与固定孔203，并通过固定柱202插设在固定孔203内实现相邻排肩筒2的连接。
[0016]为了避免相邻排肩筒2之间出现相对转动，所述的固定柱202与固定孔203分别设置为两个或两个以上，而且所设置的固定柱202和固定孔203在排肩筒2的端部均匀分布。
[0017]进一步的，其中所述外六方轴102与内六方轴套103的侧面可以设置相对应的固定槽，并用销钉插设在固定槽中以增强外六方轴102与内六方轴套103的连接，而且，排肩筒2两端的固定柱202与固定孔203也可以设置同样的固定槽。
[0018]在使用中，将多个钻杆体I通过外六方轴102与内六方轴套103的配合前后首尾相接组成所需长度的钻杆，钻杆头部与钻头连接，钻杆尾部与钻机输出端连接，同时将排肩筒2上的固定柱202插设在相邻排肩筒2的固定孔203内，使得排肩筒2连接成与钻杆同轴的一体。
[0019]在钻孔过程中，掉落的煤肩通过排肩筒2上的落煤孔201落入排肩筒2内，并由钻杆体I带动螺旋叶片101转动将煤肩沿排肩筒及时排出，由于排肩筒2紧贴钻孔孔壁，能够抵抗地应力对钻杆的影响，支撑钻杆沿直线方向钻进，保证了高应力压力带大孔径深部钻孔成功率，大大提高了钻孔直径、深度和钻孔效率。
【权利要求】
1.一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆，由多个钻杆体(I)通过其端部设置的可拆卸连接机构彼此连接而成，并通过可拆卸连接机构传递扭矩，每个钻杆体(I)的表面均设置有螺旋叶片(101)，其特征在于:所述钻杆体(I)套设在圆筒形的排肩筒(2)内，在排肩筒(2)的两端分别设置有滑动轴承(3)，钻杆体(I)的端部穿设在滑动轴承(3)内，并能够在滑动轴承(3)内转动，在排肩筒(2)表面的一侧设置供煤肩落入的落煤孔(201)。
2.根据权利要求1所述的一种适应于高应力压力带大孔径深部钻孔的钻杆，其特征在于:所述排肩筒(2)的两端分别设置有固定柱(202)和固定孔(203)，相邻的排肩筒(2)通过固定柱(202 )和固定孔(203 )连接为一体。
【文档编号】E21B17/10GK204225797SQ201420709140
【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, 樊胜强, 高吾斌, 王晓平 申请人:平顶山市铁福来机电设备有限公司