雙螺旋防抱鑽鑽杆的製作方法

2023-12-09 20:56:11 1

專利名稱：雙螺旋防抱鑽鑽杆的製作方法
技術領域：
本發明涉及煤礦用螺旋鑽杆，用於在鬆軟突出煤層和高瓦斯煤層中採用風排粉施 工順層抽採鑽孔，防止因排粉不暢導致抱(夾)鑽事故發生，實現用常規小功率鑽機驅動螺 旋鑽杆施工順層抽採鑽孔。
背景技術：
目前，我國煤礦施工抽採鑽孔鑽杆一般有光鑽杆、螺旋鑽杆、菱形鑽杆等；同時， 由於煤質鬆軟，打鑽多採用風排粉技術。螺旋鑽杆是突出煤層防抱鑽的一種有效形式，專 利較多，和本發明結構和主權項直接相關的專利有CN200910021836. 9的寬葉片可夾持式 螺旋鑽杆、CN200920102708. 2的螺旋鑽杆、CN200910021984. 0的擴孔式錐形螺旋鑽杆和 CN200920154838. 0的寬帶螺旋鑽杆。「寬葉片可夾持式螺旋鑽杆(CN200910021836.9) 「的發明(設計)人為田東莊， 龔城，牟培英，是一種可採用迴轉器與夾持器直接夾持的螺旋鑽杆，夾持目的是為了拆卸鑽 杆方便和減少螺旋葉片對孔壁的刮研作用，而本發明的夾持目的是鑽機直接驅動鑽杆，簡 化鑽進工序。「螺旋鑽杆(CN200920102708.2)」的發明(設計)人為劉莎，李營峰，在鑽杆 上等螺距焊接多頭螺旋葉片，設置多頭螺旋葉片是為了提高排粉效果，而本發明的雙螺旋 葉片是為了增加機械強度和夾持面積，提高夾持螺旋葉片的穩定性。「擴孔式錐形螺旋鑽杆 (CN200910021984.0)」的發明(設計)人為田東莊，龔城、牟培英等，採用錐形螺旋葉片，螺 旋徑向尺寸與鑽頭直徑基本相等，而本發明螺旋葉片徑向尺寸和鑽頭直徑無關，且遠小於 鑽頭直徑。「寬帶螺旋鑽杆(CN200920154838.0)」的發明(設計)人為孫康，在鑽杆杆體上 焊接有多條螺旋形鋼帶，進行熱處理或鑲上高強度合金片，目的是提高鑽杆對地質條件的 適應性。上述四項專利和目前的各種螺旋鑽杆，螺旋葉片的作用均是排粉，決定了螺旋葉 片徑向尺寸與鑽頭直徑基本相等，或稍小於鑽頭直徑，帶來的不足是葉片要擔任排粉任 務，和鑽孔孔壁直接產生刮研摩擦作用，導致採用螺旋鑽杆打鑽對鑽機功率要求高，這也是 螺旋鑽杆未能達到廣泛應用的原因之一。

發明內容
本發明提供一種全新原理的雙螺旋防抱鑽鑽杆。螺旋葉片僅僅高出杆體4. 5-6mm, 其作用是擾動積存在孔內的煤粉，使其在風力的作用下揚起，被順利排出孔外，從而防止存 積在孔內的煤粉抱(夾)鑽杆；同時，配合風排粉打鑽技術，葉片不再擔任排粉任務，減小了 打鑽時鑽機的機械能消耗，實現用常規小功率鑽機驅動螺旋鑽杆施工順層抽採鑽孔。本發明解決常規鑽機驅動螺旋鑽杆施工順層抽採鑽孔防止抱鑽的技術方案是在 鑽杆上焊接雙螺旋葉片；鑽進時，鑽機卡盤直接夾持雙螺旋葉片進行驅動，雙螺旋葉片擾 動、揚起孔內煤粉，風力排出煤粉，防止施工順層抽採鑽孔發生抱(夾)鑽事故；採用雙螺旋 葉片增加卡盤夾持的接觸面積和夾持的穩定性。
本發明的有益效果是鑽機卡盤直接夾持雙螺旋防抱鑽鑽杆，雙螺旋葉片擾動、揚 起孔內煤粉，風力排出煤粉，實現用常規小功率鑽機驅動螺旋鑽杆施工順層抽採鑽孔。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖是雙螺旋防抱鑽鑽杆結構示意圖。雙螺旋防抱鑽鑽杆由公接頭1、母接頭2、杆 體3、雙螺旋葉片4組成。螺紋採用鑽杆標準螺紋，鑽杆接頭和杆體採用摩擦焊接加工。螺旋葉片高度和鑽頭直徑無關，為卡盤夾持最大直徑和鑽杆杆體直徑之差的二分 之一。螺旋葉片高度一般為4. 5-6mm,即杆體採用42mm時，卡盤夾持直徑設計為51mm，葉片 高度為4. 5mm ；杆體採用51mm時，卡盤夾持直徑設計為63mm，葉片高度為6. 0mm。螺旋葉片 厚度5-6mm，導程86到96mm。
具體實施例方式打鑽作業採用常規鑽機驅動雙螺旋防抱鑽鑽杆，結合風排粉工藝。鑽進時，鑽杆前 端接鑽頭，鑽杆後端接鑽機水便頭，水便頭接0. 5MPa壓力管路；鑽機卡盤直接夾持鑽杆雙 螺旋葉片，驅動鑽杆旋轉，進行鑽進；螺旋葉片將積存在孔內的煤粉擾動，風力將煤粉揚起， 並排出孔外。
權利要求
本發明專利屬煤礦安全領域，用於在鬆軟突出煤層和高瓦斯煤層中採用風排粉施工順 層抽採鑽孔，防止因排粉不暢導致抱(夾)鑽事故發生，實現用常規小功率鑽機驅動螺旋鑽 杆施工順層抽採鑽孔。
1.本雙螺旋防抱鑽鑽杆由公接頭、母接頭、杆體、雙螺旋葉片組成。雙螺旋葉片高度為 4. 5-6mm,厚度5_6mm，葉片導程86到96mm。鑽進時，鑽杆公接頭接鑽頭，母接頭接水便頭，水便頭接0. 壓風管路；螺旋葉片將 積存在孔內的煤粉擾動，風力將煤粉揚起、排出孔外。
2.根據權利要求1所述雙螺旋防抱鑽鑽杆，其特徵是鑽機卡盤直接夾持雙螺旋葉片， 驅動鑽杆旋轉，進行鑽進作業。
3.根據權利要求1所述雙螺旋防抱鑽鑽杆，其特徵是在杆體上設置雙螺旋葉片，提高 卡盤夾持螺旋葉片的接觸面積和夾持的穩定性。
4.根據權利要求1所述雙螺旋防抱鑽鑽杆，其特徵是螺旋葉片高度為卡盤夾持最大 直徑和鑽杆杆體直徑之差的二分之一，一般為4. 5-6mm。
5.根據權利要求1所述雙螺旋防抱鑽鑽杆，其特徵是採用雙螺旋葉片擾動、揚起鑽孔 內的煤粉，利用壓風完成鑽孔排粉。
6.根據權利要求1所述雙螺旋防抱鑽鑽杆，其特徵是螺旋葉片徑向尺寸遠小於鑽頭 (鑽孔)直徑，減少鑽進集資煤能消耗，實現常規小功率鑽機驅動螺旋鑽杆施工順層抽採鑽 孔。
全文摘要
一種煤礦用雙螺旋防抱鑽鑽杆，用於在突出和高瓦斯煤層採用風排粉施工順層抽採鑽孔，防止抱(夾)鑽事故發生，實現用常規小功率鑽機驅動螺旋鑽杆施工順層抽採鑽孔。本雙螺旋防抱鑽鑽杆由公接頭1、母接頭2、杆體3、雙螺旋葉片4組成(圖)。螺旋葉片高4.5-6mm，厚度5-6mm，螺旋導程86-96mm。鑽進時，鑽杆公接頭接鑽頭，母接頭接鑽機水便頭，水便頭接0.5MPa壓風管路；鑽機卡盤直接夾持鑽杆雙螺旋葉片，驅動鑽杆旋轉進行鑽進；螺旋葉片將積存在孔內的煤粉擾動，風力將煤粉揚起，並將煤粉排出孔外。螺旋葉片葉片不擔負排粉任務，減小了鑽進時鑽機機械能消耗，實現用小功率鑽機驅動螺旋鑽杆施工順層抽採鑽孔。
文檔編號E21F7/00GK102071886SQ20111000623
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月13日 優先權日2011年1月13日
發明者龐學文, 敖仕海, 李國旗, 李坤, 潘鋒, 蔡成功, 趙東, 郭鵬 申請人:河南理工大學