專利名稱：整體式螺旋槽定向鉆桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于煤礦井下松軟突出煤層及破碎煤層定向鉆探施工的整體式螺旋槽定向鉆桿。
背景技術(shù)：
長鉆孔定向鉆進(jìn)技術(shù)依靠其鉆孔軌跡可控的優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用，但是由于地質(zhì)條件復(fù)雜，松軟煤、破碎煤等構(gòu)造煤發(fā)育，一旦發(fā)生卡鉆、埋鉆等嚴(yán)重的孔內(nèi)事故，就會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。作為配套鉆具的定向鉆桿不但需要具有大通孔的結(jié)構(gòu)用以設(shè)置通信電纜，同時要求鉆桿具有很高的綜合機(jī)械性能以適應(yīng)其所受的拉、壓、彎、扭等復(fù)合作用力。目前，定向鉆桿主要有繩索取芯鉆桿和中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿兩種。繩索取芯鉆桿的壁厚相對較小，鉆桿的抗扭、抗彎和抗拉強(qiáng)度較差，在松軟煤層或遇水膨脹地層施工定向鉆孔時，容易發(fā)生斷桿等事故；中心通纜式高強(qiáng)度大通孔鉆桿雖然增大了壁厚，但該鉆桿為外平式結(jié)構(gòu)，當(dāng)遇到松軟突出煤層及破碎煤層時，容易發(fā)生卡鉆等事故，大大提高了鉆孔成本。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種整體式螺旋槽定向鉆桿，不僅能實(shí)時、準(zhǔn)確地傳輸孔底信號，同時能有效地處理卡鉆、埋鉆等孔內(nèi)事故。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種整體式螺旋槽定向鉆桿，包括鉆桿體和設(shè)置在鉆桿體內(nèi)軸線位置的中心通纜裝置，鉆桿體的兩端分別設(shè)有快接接頭，鉆桿體外壁上設(shè)有螺旋凹槽，所述的鉆桿體、螺旋凹槽和快接接頭為整體式結(jié)構(gòu)。采用本技術(shù)方案，本發(fā)明設(shè)置在鉆桿體內(nèi)軸線位置的中心通纜裝置作為孔底測斜信號傳輸裝置，能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地輸出孔底信號。所述的鉆桿兩端設(shè)置的快接接頭分別為公接頭和母接頭，所述的公接頭上設(shè)置有外螺紋，母接頭上設(shè)置有內(nèi)螺紋。內(nèi)、外螺紋用于兩根鉆桿之間的快速對接，螺紋的屈服強(qiáng)度> 880MPa，抗扭強(qiáng)度> 7300N 采用本技術(shù)方案，內(nèi)、外螺紋用于兩根鉆桿之間的快速對接，螺紋具有一定的抗彎、抗扭和抗拉強(qiáng)度。所述的螺旋凹槽和內(nèi)、外螺紋均是在鉆桿體上直接加工而成。作為優(yōu)選，所述鉆桿體的整體式結(jié)構(gòu)提高了鉆桿的抗扭、抗彎和抗拉強(qiáng)度；另外，螺旋凹槽和內(nèi)、外螺紋均是在鉆桿體上直接加工而成，有益于減少鉆桿的加工工序，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。所述的螺旋凹槽的數(shù)量至少為I。采用本技術(shù)方案，本發(fā)明鉆桿體的外壁上設(shè)置有不少于一條的螺旋凹槽，在出現(xiàn)卡鉆、埋鉆等異常情況需要旋轉(zhuǎn)拉動鉆桿，螺旋凹槽的棱邊可將卡鉆的煤塊攪碎，同時螺旋凹槽具有輔助排粉的作用，能夠有效解卡鉆桿。所述的螺旋凹槽的橫截面為圓弧形或方形或矩形或梯形。作為較佳，所述的螺旋凹槽的橫截面為圓弧形或方形，可以根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境中煤粉排出量的多少，選擇合適的螺旋凹槽的截面形狀和深度。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是提聞了鉆桿的抗扭、抗彎和抗拉強(qiáng)度；提聞生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；鉆桿不但能實(shí)時、準(zhǔn)確地傳輸孔底信號，同時能有效地處理卡鉆、埋鉆等孔內(nèi)事故，降低了鉆孔成本。


圖1為本發(fā)明鉆桿的剖視結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明鉆桿的外形結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖2中A-A處一種形式的截面圖，螺旋凹槽數(shù)量n=l，螺旋凹槽截面形狀為方形； 圖4為圖2中A-A處一種形式的截面圖，螺旋凹槽數(shù)量n=2，螺旋凹槽截面形狀為圓弧
形；
其中，I為鉆桿體，2為螺旋凹槽、3.1為公接頭、3. 2為母接頭、4為中心通纜裝置。
具體實(shí)施例方式為便于說明，下面結(jié)合附圖對發(fā)明的整體式螺旋槽定向鉆桿做詳細(xì)說明。如圖1、2所示，整體式螺旋槽定向鉆桿，包括鉆桿體I和設(shè)置在鉆桿體I內(nèi)軸線位置的中心通纜裝置4，所述的中心通纜裝置4通過鉆桿體I內(nèi)兩端的孔用彈性擋圈固定于鉆桿體I內(nèi)的軸線位置，用于傳輸孔底信號，所述的鉆桿體I兩端設(shè)置的快接接頭分別為公接頭3.1和母接頭3. 2，公接頭3.1上設(shè)置有外螺紋，母接頭3. 2上設(shè)置有內(nèi)螺紋，用于兩根鉆桿之間的快速對接，螺紋具有一定的抗彎、抗扭和抗拉強(qiáng)度。鉆桿體I的外壁上設(shè)有螺旋凹槽2，在出現(xiàn)卡鉆、埋鉆等異常情況需要旋轉(zhuǎn)拉動鉆桿時，螺旋凹槽2的棱邊可將卡鉆的煤塊攪碎，同時螺旋凹槽2具有輔助排粉的作用，能夠有效解卡鉆桿，所述的螺旋凹槽2和內(nèi)、外螺紋均是在鉆桿體I上直接加工而成，有益于減少鉆桿的加工工序，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。鉆桿體I外壁上所設(shè)螺旋凹槽2，如圖3所示，螺旋凹槽2的數(shù)量為1，橫截面為方形。鉆桿體I外壁上所設(shè)螺旋凹槽2,也如圖4所示,螺旋凹槽2的數(shù)量為2,橫截面為圓弧形。螺旋凹槽2的橫截面也可以為矩形或梯形。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種整體式螺旋槽定向鉆桿，包括鉆桿體(I)和設(shè)置在鉆桿體(I)內(nèi)軸線位置的中心通纜裝置(4)，鉆桿體(I)的兩端分別設(shè)有快接接頭，鉆桿體(I)外壁上設(shè)有螺旋凹槽(2)，其特征在于所述的鉆桿體(I)、螺旋凹槽(2)和快接接頭為整體式結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體式螺旋槽定向鉆桿，其特征在于所述的鉆桿兩端設(shè)置的快接接頭分別為公接頭(3.1)和母接頭(3. 2)，所述的公接頭(3.1)上設(shè)置有外螺紋，母接頭(3. 2)上設(shè)置有內(nèi)螺紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的整體式螺旋槽定向鉆桿，其特征在于所述的螺旋凹槽(2)和內(nèi)、外螺紋均是在鉆桿體(I)上直接加工而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的整體式螺旋槽定向鉆桿，其特征在于所述的螺旋凹槽(2)的數(shù)量至少為I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的整體式螺旋槽定向鉆桿，其特征在于所述的螺旋凹槽(2)的橫截面為圓弧形或方形或矩形或梯形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于煤礦井下松軟突出煤層及破碎煤層定向鉆探施工的整體式螺旋槽定向鉆桿。其目的在于提供一種整體式螺旋槽定向鉆桿，不僅能實(shí)時、準(zhǔn)確地傳輸孔底信號，同時能有效地處理卡鉆、埋鉆等孔內(nèi)事故。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種整體式螺旋槽定向鉆桿，包括鉆桿體和設(shè)置在鉆桿體內(nèi)軸線位置的中心通纜裝置，鉆桿體的兩端分別設(shè)有快接接頭，鉆桿體外壁上設(shè)有螺旋凹槽，所述的鉆桿體、螺旋凹槽和快接接頭為整體式結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是提高了鉆桿的抗扭、抗彎和抗拉強(qiáng)度；提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本；鉆桿不但能實(shí)時、準(zhǔn)確地傳輸孔底信號，同時能有效地處理卡鉆、埋鉆等孔內(nèi)事故，降低了鉆孔成本。
文檔編號E21B47/12GK103015916SQ201310006828
公開日2013年4月3日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者王春山, 劉偉 申請人:山東九商工程機(jī)械有限公司