一種煤層大孔徑成孔鉆桿的制作方法
【專利摘要】一種煤層大孔徑成孔鉆桿，在鉆桿體上設(shè)置環(huán)繞鉆桿體的螺旋葉片，鉆桿體的兩端分別設(shè)置互相配合的接頭，并于兩端接頭上分別設(shè)置偏心槽，便于鉆桿體首尾連接以及通過接頭傳遞扭矩，鉆桿體的下方設(shè)置半圓形截面的排屑槽，排屑槽內(nèi)設(shè)置軸承以支撐鉆桿體，并使得鉆桿體在排屑槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，排屑槽的兩端分別設(shè)置相互配合的凸起與凹孔，并通過凸起與凹孔的配合連接，保證兩根鉆桿體連接后，鉆桿體外側(cè)的排屑槽也彼此連接成為一體。本實(shí)用新型通過在鉆桿外設(shè)置具有支撐和排屑作用的排屑槽，解決了大孔徑鉆孔中塌孔和卡鉆的問題，通過此鉆桿可以鉆出直徑超過200毫米的孔，有效降低沖擊地壓帶來的安全隱患，并提高瓦斯抽放效率，降低煤礦開采成本。
【專利說明】 一種煤層大孔徑成孔鉆桿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到煤炭開采領(lǐng)域用的鉆桿，具體的說是一種煤層大孔徑成孔鉆桿。

【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)層中存在有壓力，在煤礦開采時地層中出現(xiàn)挖空現(xiàn)象，造成壓力釋放迅速，表現(xiàn)為沖擊地壓。沖擊地壓又稱巖爆是聚積在礦井和采場周圍煤巖體中的能量突然釋放，在井巷發(fā)生爆炸性事故，產(chǎn)生的動力將煤巖拋向巷道，同時發(fā)出強(qiáng)烈聲響，造成煤巖體振動和煤巖體破壞，支架與設(shè)備損壞，人員傷亡，部分巷道跨落破壞等。沖擊地壓除了破壞巷道、支架和設(shè)備外還會引發(fā)其他礦井災(zāi)害，尤其是瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)以及水災(zāi)，干擾通風(fēng)系統(tǒng)，嚴(yán)重時會造成地面震動和建筑物破壞等。因此，沖擊地壓是煤礦重大災(zāi)害之一。目前解決沖擊地壓的方法有:(I)振動爆破，(2)煤層注水，(3)鉆孔卸壓和(4)定向裂縫。其中，振動爆破會帶來其它災(zāi)害，煤層注水會使巷道內(nèi)作業(yè)環(huán)境變得更惡劣，定向裂縫施工難度大，鉆孔卸壓為比較適合煤礦井下的環(huán)境，但現(xiàn)在所用鉆桿鉆大直徑的孔時效率極其低下，鉆到十幾米時因?yàn)槿菀装l(fā)生塌孔和卡鉆而導(dǎo)致鉆桿無法繼續(xù)鉆進(jìn)，一方面，不能有效解決沖擊地壓的影響，另一方面，使得工人勞動強(qiáng)度大，影響煤礦生產(chǎn)效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種煤層大孔徑成孔鉆桿，通過在鉆桿外設(shè)置具有支撐和排肩作用的排肩槽，解決了大孔徑鉆孔中易發(fā)生的塌孔和卡鉆的問題，并通過此鉆桿可以在同一煤層中鉆入直徑超過200毫米的孔，有效地降低沖擊地壓，并使得瓦斯抽放效率提高，煤礦開采成本降低。
[0004]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是:一種煤層大孔徑成孔鉆桿，包括多個帶有螺旋葉片的鉆桿體，鉆桿體的兩端分別設(shè)置由相互配合的連接部I與連接部II組成的連接機(jī)構(gòu)，前后兩根鉆桿體之間通過連接機(jī)構(gòu)連接而構(gòu)成鉆桿整體，所述鉆桿體上沿鉆桿體長度方向設(shè)置與鉆桿體同軸的排肩槽，鉆桿體通過排肩槽上的滑動軸承與排肩槽連接，并在滑動軸承上轉(zhuǎn)動，所述排肩槽的兩端分別設(shè)置凸起與凹孔，并通過凸起卡在凹孔內(nèi)使相鄰的排肩槽首尾相接連為一體，用于防止相鄰排肩槽之間相對轉(zhuǎn)動的限位塊固定設(shè)置在排肩槽一端的上表面，并沿鉆桿方向向排肩槽外突出以卡在相鄰排肩槽的上表面。
[0005]所述的鉆桿體上的連接部I與連接部II分別為相互配合的外六方軸與內(nèi)六方軸套，并且在外六方軸與內(nèi)六方軸套上分別設(shè)置偏心槽，通過銷釘對外六方軸與內(nèi)六方軸套進(jìn)行固定，以實(shí)現(xiàn)扭矩在鉆桿體上的傳遞。
[0006]進(jìn)一步的，所述的排肩槽橫截面呈與鉆桿體相配合的半圓環(huán)形。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0008]第一，本實(shí)用新型通過在鉆桿體外設(shè)置排肩槽，并且鉆桿體與排肩槽之間無軸向位移，同步前進(jìn)，在鉆孔過程中若有塌孔，則煤肩落在排肩槽內(nèi)，通過鉆桿體的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)沿排肩槽排出，并且，由于能夠及時排出掉落的煤肩，又減少了卡鉆發(fā)生的幾率，保證了煤層大孔徑鉆孔的成功率；
[0009]第二，本實(shí)用新型中的排肩槽貼近孔壁下方，對鉆桿體具有支撐作用，保證在鉆孔中鉆桿體以及鉆頭的直線前進(jìn)，大大提高了鉆孔深度和鉆孔效率，并且排肩槽能夠抵抗地壓，防止地壓對鉆桿體的影響；
[0010]第三，排肩槽與與鉆桿體之間設(shè)置有滑動軸承，用于支撐鉆桿體，并減小鉆桿體與排肩槽之間的摩擦；
[0011]第四，排肩槽的兩端分別設(shè)置相互配合的凸起和凹孔，使得兩根鉆桿首尾連接后，排肩槽通過凸起和凹孔的配合連接成一體，并且，在排肩槽的頭部設(shè)置限位塊，通過限位塊卡在相鄰排肩槽尾部的上緣，以避免相鄰排肩槽之間圍繞鉆桿體的相對轉(zhuǎn)動，保證鉆孔的順利進(jìn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中標(biāo)記:1、鉆桿體，101、連接部I，102、連接部II，103、偏心槽，2、排肩槽，201、凸起，202、凹孔，3、滑動軸承，4、限位塊。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，通過【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖所示，一種煤層大孔徑成孔鉆桿，該鉆桿由帶有螺旋葉片的鉆桿體1、排肩槽2和設(shè)置在排肩槽2內(nèi)用于支撐鉆桿體I的滑動軸承3組成，其中，螺旋葉片為順時針螺旋，以通過鉆桿的轉(zhuǎn)動將煤肩及時排出，滑動軸承3使得鉆桿體I與排肩槽2同軸，鉆桿體I的兩端分別設(shè)置相互配合的連接部I 101與連接部II 102，并由連接部I 101與連接部II 102組成連接機(jī)構(gòu)，具體的，連接部I 101為外六方軸，連接部II 102為內(nèi)六方軸套，并在外六方軸與內(nèi)六方軸套上均設(shè)置有偏心槽103，鉆桿體I之間通過外六方軸與內(nèi)六方軸套的配合前后首尾相接以傳遞扭矩，排肩槽2設(shè)置在鉆桿體I下方，排肩槽2的橫截面為半圓形，并且排肩槽2上設(shè)置鎖緊機(jī)構(gòu)，通過鎖緊機(jī)構(gòu)將首尾連接而成的鉆桿上的排肩槽2連為一體，所述的鎖緊機(jī)構(gòu)為分別設(shè)置在排肩槽2兩端的凸起201和與凸起201配合的凹孔202，在排肩槽2頭部的上表面設(shè)置限位塊4，所述的限位塊4分別位于鉆桿體I的兩側(cè)，限位塊4 一端固定在排肩槽2頭部上緣，另一端向鉆桿的工作方向伸出，并卡在相鄰排肩槽2的尾部上緣。
[0017]在使用時，將多個鉆桿體I通過外六方軸與內(nèi)六方軸套的配合前后首尾相接，并用銷釘卡在偏心槽103中進(jìn)行固定，同時將排肩槽2上的凸起201卡在相鄰排肩槽2的凹孔202內(nèi)，進(jìn)而連接成所需長度的鉆桿。在鉆孔過程中，掉落的煤肩由鉆桿體I上的螺旋葉片通過排肩槽2及時排出，由于排肩槽2貼近鉆孔孔壁下方，能夠抵抗地壓對鉆桿的影響，支撐鉆桿沿直線方向鉆進(jìn)，保證了煤層大孔徑鉆孔的成功率，大大提高了鉆孔深度和鉆孔效率。
【權(quán)利要求】
1.一種煤層大孔徑成孔鉆桿，包括多個帶有螺旋葉片的鉆桿體(1)，鉆桿體(I)的兩端分別設(shè)置由相互配合的連接部I (101)與連接部II (102)組成的連接機(jī)構(gòu)，前后兩根鉆桿體(I)之間通過連接機(jī)構(gòu)連接而構(gòu)成鉆桿整體，其特征在于:所述鉆桿體(I)上沿鉆桿體(I)長度方向設(shè)置與鉆桿體(I)同軸的排肩槽(2)，鉆桿體(I)通過排肩槽(2)上的滑動軸承(3)與排肩槽(2)連接，并在滑動軸承(3)上轉(zhuǎn)動，所述排肩槽(2)的兩端分別設(shè)置凸起(201)與凹孔(202)，并通過凸起(201)卡在凹孔(202)內(nèi)使相鄰的排肩槽(2)首尾相接連為一體，用于防止相鄰排肩槽(2)之間相對轉(zhuǎn)動的限位塊(4)固定設(shè)置在排肩槽(2)—端的上表面，并沿鉆桿方向向排肩槽(2)外突出以卡在相鄰排肩槽(2)的上表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層大孔徑成孔鉆桿，其特征在于:所述的鉆桿體(I)上的連接部I (101)與連接部II (102)分別為相互配合的外六方軸與內(nèi)六方軸套，并且在外六方軸與內(nèi)六方軸套上分別設(shè)置偏心槽(103)，通過銷釘對外六方軸與內(nèi)六方軸套進(jìn)行固定，以實(shí)現(xiàn)扭矩在鉆桿體(I)上的傳遞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤層大孔徑成孔鉆桿，其特征在于:所述排肩槽(2)的橫截面呈與鉆桿體相配合的半圓環(huán)形。
【文檔編號】E21B17/046GK204225783SQ201420709437
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】武國勝, 焦繼紅, 韓紅偉, 徐曉東, 李勤 申請人:平頂山市鐵福來機(jī)電設(shè)備有限公司