一种煤层大孔径成孔钻杆的制作方法
【专利摘要】一种煤层大孔径成孔钻杆，在钻杆体上设置环绕钻杆体的螺旋叶片，钻杆体的两端分别设置互相配合的接头，并于两端接头上分别设置偏心槽，便于钻杆体首尾连接以及通过接头传递扭矩，钻杆体的下方设置半圆形截面的排屑槽，排屑槽内设置轴承以支撑钻杆体，并使得钻杆体在排屑槽内转动，排屑槽的两端分别设置相互配合的凸起与凹孔，并通过凸起与凹孔的配合连接，保证两根钻杆体连接后，钻杆体外侧的排屑槽也彼此连接成为一体。本实用新型通过在钻杆外设置具有支撑和排屑作用的排屑槽，解决了大孔径钻孔中塌孔和卡钻的问题，通过此钻杆可以钻出直径超过200毫米的孔，有效降低冲击地压带来的安全隐患，并提高瓦斯抽放效率，降低煤矿开采成本。
【专利说明】 一种煤层大孔径成孔钻杆
【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成孔钻杆。
【背景技术】
[0002]地质层中存在有压力，在煤矿开采时地层中出现挖空现象，造成压力释放迅速，表现为冲击地压。冲击地压又称岩爆是聚积在矿井和采场周围煤岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故，产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道跨落破坏等。冲击地压除了破坏巷道、支架和设备外还会引发其他矿井灾害，尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾以及水灾，干扰通风系统，严重时会造成地面震动和建筑物破坏等。因此，冲击地压是煤矿重大灾害之一。目前解决冲击地压的方法有:(I)振动爆破，(2)煤层注水，(3)钻孔卸压和(4)定向裂缝。其中，振动爆破会带来其它灾害，煤层注水会使巷道内作业环境变得更恶劣，定向裂缝施工难度大，钻孔卸压为比较适合煤矿井下的环境，但现在所用钻杆钻大直径的孔时效率极其低下，钻到十几米时因为容易发生塌孔和卡钻而导致钻杆无法继续钻进，一方面，不能有效解决冲击地压的影响，另一方面，使得工人劳动强度大，影响煤矿生产效率。
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成孔钻杆，通过在钻杆外设置具有支撑和排肩作用的排肩槽，解决了大孔径钻孔中易发生的塌孔和卡钻的问题，并通过此钻杆可以在同一煤层中钻入直径超过200毫米的孔，有效地降低冲击地压，并使得瓦斯抽放效率提高，煤矿开采成本降低。
[0004]本实用新型解决上述技术问题，所采用的技术方案是:一种煤层大孔径成孔钻杆，包括多个带有螺旋叶片的钻杆体，钻杆体的两端分别设置由相互配合的连接部I与连接部II组成的连接机构，前后两根钻杆体之间通过连接机构连接而构成钻杆整体，所述钻杆体上沿钻杆体长度方向设置与钻杆体同轴的排肩槽，钻杆体通过排肩槽上的滑动轴承与排肩槽连接，并在滑动轴承上转动，所述排肩槽的两端分别设置凸起与凹孔，并通过凸起卡在凹孔内使相邻的排肩槽首尾相接连为一体，用于防止相邻排肩槽之间相对转动的限位块固定设置在排肩槽一端的上表面，并沿钻杆方向向排肩槽外突出以卡在相邻排肩槽的上表面。
[0005]所述的钻杆体上的连接部I与连接部II分别为相互配合的外六方轴与内六方轴套，并且在外六方轴与内六方轴套上分别设置偏心槽，通过销钉对外六方轴与内六方轴套进行固定，以实现扭矩在钻杆体上的传递。
[0006]进一步的，所述的排肩槽横截面呈与钻杆体相配合的半圆环形。
[0007]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0008]第一，本实用新型通过在钻杆体外设置排肩槽，并且钻杆体与排肩槽之间无轴向位移，同步前进，在钻孔过程中若有塌孔，则煤肩落在排肩槽内，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，保证了煤层大孔径钻孔的成功率；
[0009]第二，本实用新型中的排肩槽贴近孔壁下方，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，并且排肩槽能够抵抗地压，防止地压对钻杆体的影响；
[0010]第三，排肩槽与与钻杆体之间设置有滑动轴承，用于支撑钻杆体，并减小钻杆体与排肩槽之间的摩擦；
[0011]第四，排肩槽的两端分别设置相互配合的凸起和凹孔，使得两根钻杆首尾连接后，排肩槽通过凸起和凹孔的配合连接成一体，并且，在排肩槽的头部设置限位块，通过限位块卡在相邻排肩槽尾部的上缘，以避免相邻排肩槽之间围绕钻杆体的相对转动，保证钻孔的顺利进行。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的侧面结构示意图。
[0013]图2是本实用新型的俯视结构示意图。
[0014]图中标记:1、钻杆体，101、连接部I，102、连接部II，103、偏心槽，2、排肩槽，201、凸起，202、凹孔，3、滑动轴承，4、限位块。
【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，一种煤层大孔径成孔钻杆，该钻杆由带有螺旋叶片的钻杆体1、排肩槽2和设置在排肩槽2内用于支撑钻杆体I的滑动轴承3组成，其中，螺旋叶片为顺时针螺旋，以通过钻杆的转动将煤肩及时排出，滑动轴承3使得钻杆体I与排肩槽2同轴，钻杆体I的两端分别设置相互配合的连接部I 101与连接部II 102，并由连接部I 101与连接部II 102组成连接机构，具体的，连接部I 101为外六方轴，连接部II 102为内六方轴套，并在外六方轴与内六方轴套上均设置有偏心槽103，钻杆体I之间通过外六方轴与内六方轴套的配合前后首尾相接以传递扭矩，排肩槽2设置在钻杆体I下方，排肩槽2的横截面为半圆形，并且排肩槽2上设置锁紧机构，通过锁紧机构将首尾连接而成的钻杆上的排肩槽2连为一体，所述的锁紧机构为分别设置在排肩槽2两端的凸起201和与凸起201配合的凹孔202，在排肩槽2头部的上表面设置限位块4，所述的限位块4分别位于钻杆体I的两侧，限位块4 一端固定在排肩槽2头部上缘，另一端向钻杆的工作方向伸出，并卡在相邻排肩槽2的尾部上缘。
[0017]在使用时，将多个钻杆体I通过外六方轴与内六方轴套的配合前后首尾相接，并用销钉卡在偏心槽103中进行固定，同时将排肩槽2上的凸起201卡在相邻排肩槽2的凹孔202内，进而连接成所需长度的钻杆。在钻孔过程中，掉落的煤肩由钻杆体I上的螺旋叶片通过排肩槽2及时排出，由于排肩槽2贴近钻孔孔壁下方，能够抵抗地压对钻杆的影响，支撑钻杆沿直线方向钻进，保证了煤层大孔径钻孔的成功率，大大提高了钻孔深度和钻孔效率。
【权利要求】
1.一种煤层大孔径成孔钻杆，包括多个带有螺旋叶片的钻杆体(1)，钻杆体(I)的两端分别设置由相互配合的连接部I (101)与连接部II (102)组成的连接机构，前后两根钻杆体(I)之间通过连接机构连接而构成钻杆整体，其特征在于:所述钻杆体(I)上沿钻杆体(I)长度方向设置与钻杆体(I)同轴的排肩槽(2)，钻杆体(I)通过排肩槽(2)上的滑动轴承(3)与排肩槽(2)连接，并在滑动轴承(3)上转动，所述排肩槽(2)的两端分别设置凸起(201)与凹孔(202)，并通过凸起(201)卡在凹孔(202)内使相邻的排肩槽(2)首尾相接连为一体，用于防止相邻排肩槽(2)之间相对转动的限位块(4)固定设置在排肩槽(2)—端的上表面，并沿钻杆方向向排肩槽(2)外突出以卡在相邻排肩槽(2)的上表面。
2.根据权利要求1所述的一种煤层大孔径成孔钻杆，其特征在于:所述的钻杆体(I)上的连接部I (101)与连接部II (102)分别为相互配合的外六方轴与内六方轴套，并且在外六方轴与内六方轴套上分别设置偏心槽(103)，通过销钉对外六方轴与内六方轴套进行固定，以实现扭矩在钻杆体(I)上的传递。
3.根据权利要求1所述的一种煤层大孔径成孔钻杆，其特征在于:所述排肩槽(2)的横截面呈与钻杆体相配合的半圆环形。
【文档编号】E21B17/046GK204225783SQ201420709437
【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, 焦继红, 韩红伟, 徐晓东, 李勤 申请人:平顶山市铁福来机电设备有限公司