專利名稱：一種煤礦巷道鉆探用三棱錐型鉆桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及某礦鉆探設(shè)施，尤其涉及巷道鉆探用鉆桿。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)的煤礦井下用的防突鉆探和抽放瓦斯的鉆桿有以下幾種地質(zhì)鉆桿；螺旋鉆桿；三角圓弧鉆桿。地質(zhì)鉆桿一般為圓鉆桿，由于排渣性能不好，在鉆進(jìn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)鉆桿卡死、彎曲、拔不動的現(xiàn)象，甚至?xí)@桿擰斷，使鉆孔報廢，造成損失，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。螺旋鉆桿是在圓鉆桿的基礎(chǔ)上加上螺旋葉片，雖然提高了排渣能力，但阻力較大，使鉆進(jìn)時的鉆壓過大，進(jìn)度較慢，頻繁更換鉆桿會降低效率，不能適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件，生產(chǎn)效率較低。三棱圓弧鉆桿是由三角鋼管與圓接頭焊接而成，結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但受主體結(jié)構(gòu)強度所限，扭矩較低，鉆桿易斷裂，不能滿足鉆深孔、防突和抽放瓦斯的安全需求，而采用整體厚壁鋼管銑成三棱結(jié)構(gòu)，雖能提高扭矩，但制造成本過高，經(jīng)濟效益差，不適合廣泛應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的，就是提供一種強度高、連接牢固、排渣流暢、拆裝方便的高效節(jié)能鉆桿，適應(yīng)深孔鉆探高瓦斯松軟煤層的地質(zhì)條件，保證使用安全，改善配套性能，提高生產(chǎn)效率。本實用新型的任務(wù)是這樣完成的設(shè)計一種煤礦巷道鉆探用三棱錐型鉆桿，由桿體與兩端的管接頭連接而成，桿體為三棱形截面的中空管，兩端呈錐形延伸過渡為圓管狀的桿體端部，一端固定連接母接頭，另一端固定連接公接頭，桿體內(nèi)孔為通孔，母接頭為圓柱體管接頭，中心開有錐螺孔，公接頭為臺階式管接頭，中心開有臺階孔，大端圓管連接桿體，小端為錐螺管，可與另一節(jié)桿體的母接頭的錐螺孔配裝套接。桿體兩端的桿體端部與母接頭、公接頭的端面直徑相同，分別與公接頭、母接頭焊接連為一體。母接頭的外端中心開有錐螺孔，內(nèi)端中心開有母接頭大孔，通過母接頭小孔連通錐螺孔，母接頭大孔與桿體端部的端面孔孔徑相同，母接頭內(nèi)端面與桿體端部焊接固定，與桿體連為一體。公接頭的外端為錐螺管，連接大端圓管形成臺階式管接頭，錐螺管中心內(nèi)通孔連接大端圓管內(nèi)的公接頭大孔。公接頭大孔的孔徑與桿體端部內(nèi)的端面孔孔徑相同，公接頭的大端圓管端面與桿體端部的端面焊接固定，與桿體連為一體。鉆桿的桿體采用三棱中空管，端部錐形延伸過渡成圓形管，與母接頭、公接頭端面進(jìn)行過盈高溫摩擦焊接固定裝配，提高了鉆桿的強度，結(jié)構(gòu)設(shè)計保證了鉆桿連接面積大，達(dá)到了同等鋼材材質(zhì)條件下的扭矩最大化，更有效地適應(yīng)煤礦大功率鉆機鉆探深孔的需要。若干節(jié)桿體通過公接頭、母接頭前后連接構(gòu)成鋁桿，前端連接鉆頭，后端連接鉆機。三棱桿體在鉆桿鉆進(jìn)過程中，對煤渣進(jìn)行差徑攪拌，煤渣不致沉淀堆積，在高壓風(fēng)力或水力的作用下及時順利排出，故障少，進(jìn)度快，效率高。按照上述技術(shù)方案進(jìn)行試制、試驗，證明本實用新型結(jié)構(gòu)合理，制造方便，連接牢固，強度高，扭矩大，排渣順暢，使用安全，拆裝方便，故障率低，配套性能好，生產(chǎn)效率高，適應(yīng)性廣泛，經(jīng)濟效益和社會效益好，較好地達(dá)到了預(yù)定目的。
圖1是本實用新型的裝配外型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的桿體2的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的N-N截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖3的K-K截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1 一公接頭，2—桿體，3—母接頭；A_剖面符號，G—錐螺管，T一內(nèi)通孔，J-公接頭大孔，Y—桿體端部，D—端面孔，H—桿體內(nèi)孔，X—母接頭小孔，M—錐螺孔，N—剖面符號，W—母接頭大孔，K一剖面符號。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施加以說明。參閱圖1、圖2，桿體2的兩端分別固定連接公接頭1、母接頭3，構(gòu)成一節(jié)鉆桿。公接頭1的外端為錐螺管G，內(nèi)端為短圓管體，中心開有臺階孔，錐螺管G的中心孔為內(nèi)通孔 T，短圓管體的內(nèi)孔為公接頭大孔J。桿體2的主體部分為三棱型管體，兩端為短圓管形桿體端部Y，中心開有端面孔D，主體與端部之間連接部位由三棱體呈錐形延伸圓滑過渡為圓管形桿體端部Y，一端與公接頭1的端面焊接牢固成為一體，另一端與母接頭3焊接固定。母接頭3為圓柱體管接頭，內(nèi)端中心開有母接頭大孔W，外端中心開有錐螺孔M，中間由母接頭小孔X連通。母接頭3的管徑與桿體2的圓管形桿體端部Y的管徑相同，桿體端部Y中心的端面孔D與母接頭大孔M的孔徑相同，將桿體端部Y的端面與母接頭3的內(nèi)端面通過摩擦焊接固定連接成為一體。公接頭1的錐螺管G可與另一節(jié)桿體2的母接頭3的錐螺孔M 配裝套接，將兩節(jié)桿體2連為一體。若干節(jié)桿體2通過若干個公接頭1、母接頭3前后套接， 即可連接成為長鉆桿。最前面的桿體2與鉆頭連接，最后面的桿體2與鉆機連接，中間可以根據(jù)需要任意增添桿體2的數(shù)量，確定整個鉆桿的長度。參閱圖3、圖4、圖5，桿體2是中心開有三棱形桿體內(nèi)孔H的三棱管，在端部呈錐形延伸，圓滑過渡到圓管狀桿體端部Y，三棱形的桿體內(nèi)孔H在端部擴展為圓形的端面孔D。 N-N剖面顯示桿體端部Y的截面是圓管形，端面孔D的孔徑與公接頭1內(nèi)端面的公接頭大孔J、母接頭3內(nèi)端面的母接頭大孔W的孔徑相同，端面的壁厚相同，便于在端面進(jìn)行焊接固定。K-K剖面顯示桿體2是三棱管形，桿體內(nèi)孔H為三棱孔，桿體2與圓管形桿體端部Y 呈平滑過渡錐形連接，桿體端部Y的圓管截面是三棱桿體2的外接圓，桿體內(nèi)孔H同樣呈錐形延伸過渡為圓形的端面孔D。采用這種結(jié)構(gòu)形式，桿體2由錐形延伸至圓管形桿體端部 Y，端面與公接頭1、母接頭3焊接面積大，強度高，受力均勻，同等材質(zhì)條件下扭矩大，更適應(yīng)旋轉(zhuǎn)受力的工作環(huán)境。而且三棱形桿體2與圓管形桿體端部Y的截面之間形成了三段空隙，旋轉(zhuǎn)時便于排渣，防止鉆桿卡住，保證鉆孔進(jìn)度，有利于提高生產(chǎn)效率。桿體內(nèi)孔H通過兩端的端面孔D分別與公接頭1的公接頭大孔J、母接頭3的母接頭大孔W連通，若干節(jié)桿體2通過公接頭1、母接頭3前后連接構(gòu)成整體鉆桿，鉆機輸出的高壓風(fēng)或水從中心通孔中到達(dá)鉆頭，保證鉆探順利進(jìn)行。采用本實用新型與鉆機配套，提高了煤礦內(nèi)的高突礦井的超前探測水平，為礦井的探水和瓦斯抽放提供了保證，有效地解決了在松軟煤層和較粘性煤層條件下鉆孔的難題，拆裝連接方便，使用安全，配套性能好，適應(yīng)范圍廣，生產(chǎn)效率高。
權(quán)利要求1.一種煤礦巷道鉆探用三棱錐型鉆桿，由桿體(2)與兩端的管接頭連接而成，其特征在于桿體(2)為三棱形截面的中空管，兩端呈錐形延伸過渡為圓管狀的桿體端部(Y)，一端固定連接母接頭(3)，另一端固定連接公接頭(1)，桿體內(nèi)孔(H)為通孔，母接頭(3)為圓柱體管接頭，中心開有錐螺孔(M)，公接頭(1)為臺階式管接頭，中心開有臺階孔，大端圓管連接桿體(2)，小端為錐螺管(G)，可與另一節(jié)桿體(2)的母接頭(3)的錐螺孔(M)配裝套接。
2.按照權(quán)利要求1所述的煤礦巷道鉆探用三棱錐型鉆桿，其特征在于所述的桿體(2) 兩端的桿體端部(Y)與母接頭(3)、公接頭(1)的端面直徑相同，分別與公接頭(1)、母接頭 (3)焊接連為一體。
3.按照權(quán)利要求1所述的煤礦巷道鉆探用三棱錐型鉆桿，其特征在于所述的母接頭 (3)的外端中心開有錐螺孔(M)，內(nèi)端中心開有母接頭大孔(W)，通過母接頭小孔(X)連通錐螺孔(M)，母接頭大孔(W)與桿體端部(Y)的端面孔(D)孔徑相同，母接頭(3)內(nèi)端面與桿體端部(Y)焊接固定，與桿體( 連為一體。
4.按照權(quán)利要求1所述的煤礦巷道鉆探用三棱錐型鉆桿，其特征在于所述的公接頭 (1)的外端為錐螺管(G)，連接大端圓管形成臺階式管接頭，錐螺管(G)中心的內(nèi)通孔(T)連接大端圓管內(nèi)的公接頭大孔(J)，公接頭大孔(J)的孔徑與桿體端部(Y)內(nèi)的端面孔(D)孔徑相同，公接頭(1)的大端圓管端面與桿體端部(Y)焊接固定，與桿體(2)連為一體。
專利摘要一種煤礦巷道鉆探用三棱錐型鉆桿，桿體(2)為三棱形截面的中空管，兩端呈錐形延伸過渡為圓管狀的桿體端部(Y)，分別連接母接頭(3)和公接頭(1)，桿體內(nèi)孔(H)為通孔。母接頭(3)為圓柱體管接頭，中心開有錐螺孔(M)，公接頭(1)為臺階式管接頭，中心開有臺階孔，大端連接桿體(2)，小端為錐螺管(G)，可與另一節(jié)母接頭(3)的錐螺孔(M)配套連接。若干節(jié)桿體(2)由若干節(jié)公接頭(1)、母接頭(3)前后套接，連成鉆桿，前端的桿體(2)連接鉆頭，后端的桿體(2)連接鉆機。鉆機輸出的高壓風(fēng)或水由鉆桿的中心通孔直達(dá)鉆頭，保證鉆探順利進(jìn)行。本實用新型的焊接面積大，強度高、扭矩大，排渣順暢，拆裝安全，使用方便，配套性能好，適應(yīng)范圍廣，生產(chǎn)效率高。
文檔編號E21B17/00GK202215157SQ20112035976
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者王海峰 申請人:王海峰