专利名称：用于松软突出煤层的异形钻杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿开采的机械设备，特别涉及一种用于煤矿开采使用的钻杆。
背景技术：
松软突出煤层中的钻进问题一直是困绕国内各大煤矿本煤层孔施工的难题，特别 是在高地应力、高瓦斯的松软突出矿井，应用传统的普通螺旋钻杆已无法满足瓦斯抽放孔 的施工要求。现行在松软突出煤层的开采利用过程中，瓦斯的排放仍然采用钻孔、压气、抽 气的方法，钻机采用圆柱形钻杆，由于钻头直径比钻杆直径稍大，因此在钻进过程中，形成 的煤层和钻杆之间的间隙较小，往往不能满足排渣的需要，随着钻进深度的增加，软煤在高 地应力和高瓦斯作用下出现严重孔壁坍塌现象，煤渣在孔内堵塞现象越严重，造成瓦斯积 累较多，存在极大的安全隐患；而且随着软煤堵塞的增加，导致反向阻力力矩的增大，依靠 钻头往复扩眼的难度加大，最终导致卡钻，影响钻进效率，严重时将出现掉钻杆的孔内事 故。针对上述不足，需要研发一种新的钻杆，使其在钻进过程中，能够提供更大的排渣 空间，防止软煤在钻杆与煤层间隙间的堵塞带来的瓦斯积累和卡钻等现象。
发明内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于松软突出煤层的异形钻杆，使其在 钻进过程中能够提供更大的排渣空间，防止软煤在钻杆与煤层间隙间的堵塞带来的瓦斯积 累及其造成的安全隐患，同时也防止因软煤堵塞造成的反向阻力增大、反复扩眼困难、甚至 卡钻、掉钻等事故的发生，保证了钻进效率。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种用于松软突出煤层的异形钻 杆，包括钻杆本体，钻杆本体中心沿轴向设置压气孔，所述钻杆本体横截面由圆弧段和直线 段连接而成。进一步，所述钻杆本体横截面由至少两段圆弧段和至少两段直线段交替连接而 成，圆弧段沿钻杆本体周向均布设置；进一步，所述钻杆本体横截面由3段圆弧段和3段直线段交替连接而成，圆弧段沿 钻杆本体周向均布设置；进一步，钻杆连接方式为圆锥螺纹连接。本实用新型的有益效果第一，与传统的圆柱形钻杆相比，本实用新型的用于松软 突出煤层的异形钻杆采用横截面由圆弧段和直线段连接的结构，钻杆表面沿轴向形成的平 面形成了更多的排渣空间，同时直线段与圆弧形棱边可将孔底沉淀的煤屑搅拌起来，使煤 渣一直处于运动状态，在冲洗介质的作用下，煤屑快速有效地排出孔外，克服了钻杆与煤层 之间间隙小引起的软煤堵塞问题；同时解决了由此引发的瓦斯积累、卡钻的问题；第二，使 用时，可以用卡瓦直接抱闸在钻杆的圆弧段，使用方便，而且抱闸稳定；第三，本实用新型的 用于松软突出煤层的异形钻杆，在原有圆柱形钻杆的基础上，在其表面沿轴向直接铣去部分，加工方便，而且节省材料。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述附
图1为本实用新型的外形图；附图2为本实用新型横截面为3段圆弧段和3段直线段组成的横截面图；附图3为本实用新型横截面为4段圆弧段和4段直线段组成的横截面图；附图4为本实用新型横截面为5段圆弧段和5段直线段组成的横截面图。
具体实施方式
附
图1为本实用新型的外形图；附图2为本实用新型横截面为3段圆弧段和3段 直线段组成的横截面图；附图3为本实用新型横截面为4段圆弧段和4段直线段组成的横 截面图；附图4为本实用新型横截面为5段圆弧段和5段直线段组成的横截面图。如图所 示一种用于松软突出煤层的异形钻杆，包括钻杆本体1，钻杆本体1中心沿轴向设置压气 孔2，所述钻杆本体横截面由圆弧段3和直线段4连接而成。本实用新型的用于松软突出煤 层的异形钻杆，其轴向外表面由圆柱面和平面连接而成，其制造方法为直接在圆柱体上沿 轴向在圆柱表面铣掉部分圆柱面，留出部分空间，在煤层钻进时，成为煤渣的排出通道。与 传统的圆柱形钻杆相比，本实用新型的用于松软突出煤层的异形钻杆采用横截面由圆弧段 和直线段连接的结构，钻杆表面沿轴向形成的平面形成了更多的排渣空间，直线段与圆弧 形棱边可将孔底沉淀的煤屑搅拌起来，在冲洗介质的作用下，煤屑快速有效地排出孔外，克 服了钻杆与煤层之间间隙过小引起的软煤堵塞问题；同时解决了由此引发的瓦斯积累、卡 钻的问题；另外，使用时，可以用卡瓦直接抱闸在钻杆的圆弧段，使用方便，而且抱闸稳定； 同时，本实用新型的用于松软突出煤层的异形钻杆，在原有圆柱形钻杆的基础上，在其表面 沿轴向直接铣去部分，加工方便，而且节省材料。作为对本实用新型的进一步改进，所述钻杆本体1横截面由至少两段圆弧段3和 至少两段直线段4交替连接而成，圆弧段3沿钻杆本体周向均布设置。本实施例中，如图2所示，钻杆本体1横截面由3段圆弧段3和3段直线段4交替 连接而成，且圆弧段3沿钻杆本体周向均布设置；圆弧段3和直线段4交替、均布设置，有利 于钻杆自身的受力，同时可以提高钻杆自身的强度，延长钻杆的使用寿命。当然，如图3、图 4所示，也可以由4段、5段、甚至更多段的圆弧段和直线段交替连接、均布设置而成，也能达 到本实用新型的目的。本实施例中，钻杆连接方式为圆锥螺纹连接；圆锥螺纹连接方式的对中性好，连接 强度高，刚性好，操作简便、实用。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本 实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范 围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1 一种用于松软突出煤层的异形钻杆，包括钻杆本体(1)，钻杆本体(1)中心沿轴向设 置压气孔(2 )，其特征在于所述钻杆本体横截面由圆弧段(3 )和直线段(4 )连接而成。
2.根据权利要求1所述的用于松软突出煤层的异形钻杆，其特征在于所述钻杆本体 (1)横截面由至少两段圆弧段(3)和至少两段直线段(4)交替连接而成，圆弧段(3)沿钻杆 本体周向均布设置。
3.根据权利要求2所述的用于松软突出煤层的异形钻杆，其特征在于所述钻杆本体 (1)横截面由3段圆弧段(3 )和3段直线段(4 )交替连接而成，圆弧段(3 )沿钻杆本体周向 均布设置。
4.根据权利要求3所述的用于松软突出煤层的异形钻杆，其特征在于钻杆连接方式 为圆锥螺纹连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于松软突出煤层的异形钻杆，包括钻杆本体，钻杆本体中心沿轴向设置压气孔，所述钻杆本体横截面由圆弧段和直线段连接而成；本实用新型的异形钻杆采用横截面由圆弧段和直线段连接的结构，钻杆表面沿轴向形成的平面形成了更多的排渣空间，可将孔底沉淀的煤屑搅拌起来，在冲洗介质的作用下，煤屑快速有效地排出孔外，克服了钻杆与煤层之间间隙小引起的软煤堵塞问题；同时解决了由此引发的瓦斯积累、卡钻的问题；使用时，可以用卡瓦直接抱闸在钻杆的圆弧段，使用方便，而且抱闸稳定；本实用新型的用于松软突出煤层的异形钻杆，在原有圆柱形钻杆的基础上，在其表面沿轴向直接铣去部分，加工方便，而且节省材料。
文档编号E21F7/00GK201851022SQ20102056720
公开日2011年6月1日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者刁文庆, 吕冰, 唐大勇, 孔伟, 孙生, 崔刚明, 张俞, 李华甫, 李彦明, 王志红, 王清峰, 谢北萍 申请人:煤炭科学研究总院重庆研究院