專利名稱：多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆桿，特別涉及一種松軟突出煤層和軟煤層中分布火成巖等較硬巖層的軟硬交錯(cuò)巖層鉆孔用的多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿。
背景技術(shù)：
松軟突出煤層深孔鉆 孔是解決松軟突出煤層生產(chǎn)過程中的煤與瓦斯突出問題的主要手段，目前使用的鉆桿通常有以下幾種1、外平鉆桿外平鉆桿是現(xiàn)有煤礦鉆探中的通用鉆桿，其制造和應(yīng)用方便，但是在松軟突出煤層鉆進(jìn)時(shí)，容易出現(xiàn)噴孔、垮孔現(xiàn)象，且鉆進(jìn)過程中鉆孔內(nèi)排出的煤粉不易排出，容易發(fā)生頂鉆和卡鉆事故，導(dǎo)致鉆孔成孔率低、成孔深度淺。同時(shí)，采用外平鉆桿鉆進(jìn)松軟突出煤層鉆孔時(shí)，需要大扭矩、大功率鉆機(jī)，鉆孔能耗高、成本高。2、常規(guī)螺旋鉆桿常規(guī)螺旋鉆桿制造工藝復(fù)雜，對(duì)煤層堅(jiān)固性系數(shù)f在0. 5左右的松軟煤層效果較好，但對(duì)堅(jiān)固性系數(shù)f<0. 3的松軟突出煤層效果較差，且在松軟突出煤層中鉆孔時(shí)，鉆桿下沉嚴(yán)重，煤層越軟，鉆桿下沉越嚴(yán)重，鉆孔極易鉆至煤層底板，使得鉆孔深度受限。同時(shí)，由于螺旋鉆桿的葉片是在普通外平鉆桿上旋繞后焊接而成，葉片的強(qiáng)度和硬度低，耐磨性差， 尤其是在鉆進(jìn)軟硬交錯(cuò)地層時(shí)，葉片和孔壁互相磨損，鉆孔成孔率低。3、寬葉片可夾持式螺旋鉆桿中國實(shí)用新型專利CN200920032469. 8和CN200920033754. 1分別公布了一種寬葉片可夾持式螺旋鉆桿和一種風(fēng)壓鉆進(jìn)用寬葉片螺旋鉆桿，其集中了外平鉆桿和普通螺旋鉆桿的優(yōu)點(diǎn)，使得在煤層堅(jiān)固性系數(shù)f < 0. 3的煤層中也可用螺旋鉆桿鉆進(jìn)，但此類鉆桿螺距多在(80 200)mm之間，與常規(guī)螺旋鉆桿相比螺距相差不大，排粉效率較低。4、三棱鉆桿中國實(shí)用新型專利01267191. 6公布了一種軟煤層高瓦斯深孔鉆機(jī)用鉆桿，鉆桿的截面從常規(guī)的圓形改進(jìn)為矩形、三角形、四角星形、凹弧四角形、十字花形及圓周均布凹槽形等多種形狀，其中三角形截面的鉆桿使用較為廣泛，其在松軟突出煤層中鉆孔效率較高。但該結(jié)構(gòu)形式的鉆桿加工工藝復(fù)雜，且其特殊的截面形狀降低了鉆桿接頭的強(qiáng)度，使得鉆桿的整體強(qiáng)度較低，在鉆孔過程中經(jīng)常發(fā)生斷桿、掉桿現(xiàn)象，使鉆孔的成本大大提高。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種螺旋葉片頭數(shù)多、鉆桿排粉效率高、螺旋葉片的硬度和強(qiáng)度高、耐磨性好、鉆桿機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長的多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，包括公接頭、中間桿和母接頭，公接頭和母接頭分別與中間桿的兩端固定連接形成一體結(jié)構(gòu)，所述中間桿和母接頭的外壁上連續(xù)設(shè)置有頭數(shù)大于1的螺旋葉片，螺旋葉片于中間桿和母接頭的外表面直接通過機(jī)械加工獲得。進(jìn)一步，中間桿和母接頭的外徑尺寸相同；進(jìn)一步，所述螺旋葉片的寬度大于50mm，高度小于10mm，導(dǎo)程大于500mm ；
進(jìn)一步，所述的螺旋葉片為多條連續(xù)的螺旋帶；進(jìn)一步，所述公接頭上設(shè)置有外螺紋，母接頭上設(shè)置內(nèi)螺紋；進(jìn)一步，所述多根鉆桿連接時(shí)，其外壁上的螺旋葉片均形成連續(xù)螺旋線。本實(shí)用新型的有益效果第一，由于鉆桿的螺旋葉片頭數(shù)多、導(dǎo)程大，因此鉆桿排粉效率高；第二，螺旋葉片通過在外平芯管加工螺旋槽后直接形成，因此葉片的硬度和強(qiáng)度高、耐磨性好；第三，整體式的鉆桿結(jié)構(gòu)提高了螺旋鉆桿的抗扭強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度，延長了鉆桿的使用壽命；第四，小高度、大寬度的螺旋葉片結(jié)構(gòu)降低了葉片對(duì)鉆孔孔壁的刮削，維護(hù)了孔壁的穩(wěn)定性，提高了鉆孔的成孔率及鉆進(jìn)效率，不僅適宜于鉆進(jìn)松軟突出煤層，而且適宜于鉆進(jìn)松軟突出煤層中分布火成巖等較硬巖層的軟硬交錯(cuò)煤層；第五，多根任意鉆桿連接時(shí)，其外壁上的螺旋葉片均為連續(xù)螺旋線，鉆進(jìn)時(shí)可連續(xù)傳輸煤粉，排粉效率高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
圖1中沿A— A向截面圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為
圖1中沿A—A向截面圖。如圖所示一種多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，包括公接頭1、中間桿2和母接頭3，公接頭1和母接頭3 分別與中間桿2的兩端通過焊接方式固定連接形成一體結(jié)構(gòu)，中間桿2和母接頭3的外表上通過機(jī)械加工的方式形成頭數(shù)大于1的螺旋葉片4，避免采用傳統(tǒng)鉆桿與葉片焊接固定的方式。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，中間桿2和母接頭3的外徑尺寸相同。采用相同外徑，鉆進(jìn)時(shí)鉆機(jī)回轉(zhuǎn)器和夾持器可直接夾持鉆桿，適用范圍廣，夾持方便。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述螺旋葉片4的寬度大于50mm，高度小于 10mm，導(dǎo)程大于500mm。螺旋葉片的導(dǎo)程大、強(qiáng)度和硬度高、耐磨性好、鉆桿機(jī)械強(qiáng)度高，鉆進(jìn)時(shí)可采用回轉(zhuǎn)器和夾持器直接夾持，同時(shí)由于葉片對(duì)鉆孔孔壁的刮削較小，提高了孔壁的穩(wěn)定性和鉆進(jìn)效率，能夠滿足松軟突出煤層和松軟煤層分布火成巖等較硬巖層的軟硬交錯(cuò)巖層鉆進(jìn)工藝的要求。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的螺旋葉片4為多條連續(xù)的螺旋帶，本實(shí)施例中螺旋葉片為2條。設(shè)置多條螺旋帶能夠大大提高鉆桿的排粉效率。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述公接頭1上設(shè)置有外螺紋，母接頭3上設(shè)置內(nèi)螺紋。通過螺紋方式連接，便于拆裝。作為對(duì)上述實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述多根任意鉆桿連接時(shí)，其外壁上的螺旋葉片均為連續(xù)螺旋線，鉆進(jìn)時(shí)可連續(xù)傳輸煤粉，排粉效率高。[0028] 最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，其特征在于包括公接頭(1)、中間桿(2)和母接頭(3)，公接頭(1)和母接頭(3)分別與中間桿(2)的兩端固定連接形成一體結(jié)構(gòu)，所述中間桿(2)和母接頭(3)的外表面連續(xù)設(shè)置有頭數(shù)大于1的螺旋葉片(4)，螺旋葉片(4)于中間桿(2)和母接頭(3)的外表面直接通過機(jī)械加工獲得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，其特征在于中間桿(2)和母接頭(3)的外徑尺寸相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，其特征在于所述螺旋葉片 (4)的寬度大于50mm，高度小于10mm，導(dǎo)程大于500mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，其特征在于所述的螺旋葉片(4)為多條連續(xù)的螺旋帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，其特征在于所述公接頭(1) 上設(shè)置有外螺紋，母接頭(3)上設(shè)置內(nèi)螺紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，其特征在于多根鉆桿連接時(shí)，其外壁上的螺旋葉片(4)均形成連續(xù)螺旋線。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多頭數(shù)大導(dǎo)程整體式螺旋鉆桿，包括公接頭、中間桿和母接頭，公接頭和母接頭分別與中間桿的兩端固定連接形成一體結(jié)構(gòu)，中間桿和母接頭的外表上設(shè)置有頭數(shù)大于1的螺旋葉片，螺旋葉片于中間桿和母接頭的外表上直接機(jī)械加工獲得；本鉆桿的螺旋葉片的導(dǎo)程大、強(qiáng)度和硬度高、耐磨性好、鉆桿機(jī)械強(qiáng)度高，鉆進(jìn)時(shí)可采用回轉(zhuǎn)器和夾持器直接夾持，拆接鉆桿方便快捷，同時(shí)由于葉片對(duì)鉆孔孔壁的刮削較小，提高了孔壁的穩(wěn)定性和鉆進(jìn)效率，適宜于松軟突出煤層和松軟煤層分布火成巖等較硬巖層的軟硬交錯(cuò)巖層鉆進(jìn)工藝的要求。
文檔編號(hào)E21B17/22GK202064856SQ20112016945
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月25日
發(fā)明者刁文慶, 李彥明, 王義紅, 王清峰, 袁宗柱, 陳平生 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)重慶研究院