專利名稱：整體式螺旋槽定向鉆桿的制作方法
技術領域：
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：
長鉆孔定向鉆進技術依靠其鉆孔軌跡可控的優(yōu)勢得到了廣泛的應用，但是由于地質條件復雜，松軟煤、破碎煤等構造煤發(fā)育，一旦發(fā)生卡鉆、埋鉆等嚴重的孔內事故，就會造成巨大的經濟損失。作為配套鉆具的定向鉆桿不但需要具有大通孔的結構用以設置通信電纜，同時要求鉆桿具有很高的綜合機械性能以適應其所受的拉、壓、彎、扭等復合作用力。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；中心通纜式高強度大通孔鉆桿雖然增大了壁厚，但該鉆桿為外平式結構，當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)明內容
為克服現有技術的不足，本發(fā)明提供一種整體式螺旋槽定向鉆桿，不僅能實時、準確地傳輸孔底信號，同時能有效地處理卡鉆、埋鉆等孔內事故。本發(fā)明采用的技術方案是，一種整體式螺旋槽定向鉆桿，包括鉆桿體和設置在鉆桿體內軸線位置的中心通纜裝置，鉆桿體的兩端分別設有快接接頭，鉆桿體外壁上設有螺旋凹槽，所述的鉆桿體、螺旋凹槽和快接接頭為整體式結構。采用本技術方案，本發(fā)明設置在鉆桿體內軸線位置的中心通纜裝置作為孔底測斜信號傳輸裝置，能夠實時、準確地輸出孔底信號。所述的鉆桿兩端設置的快接接頭分別為公接頭和母接頭，所述的公接頭上設置有外螺紋，母接頭上設置有內螺紋。內、外螺紋用于兩根鉆桿之間的快速對接，螺紋的屈服強度> 880MPa，抗扭強度> 7300N 采用本技術方案，內、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、抗扭和抗拉強度。所述的螺旋凹槽和內、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構提高了鉆桿的抗扭、抗彎和抗拉強度；另外，螺旋凹槽和內、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，提高生產效率，降低生產成本。所述的螺旋凹槽的數量至少為I。采用本技術方案，本發(fā)明鉆桿體的外壁上設置有不少于一條的螺旋凹槽，在出現卡鉆、埋鉆等異常情況需要旋轉拉動鉆桿，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，可以根據實際工作環(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)明相對于現有技術，其優(yōu)點是提聞了鉆桿的抗扭、抗彎和抗拉強度；提聞生產效率，降低生產成本；鉆桿不但能實時、準確地傳輸孔底信號，同時能有效地處理卡鉆、埋鉆等孔內事故，降低了鉆孔成本。


圖1為本發(fā)明鉆桿的剖視結構示意 圖2為本發(fā)明鉆桿的外形結構示意 圖3為圖2中A-A處一種形式的截面圖，螺旋凹槽數量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。
具體實施例方式為便于說明，下面結合附圖對發(fā)明的整體式螺旋槽定向鉆桿做詳細說明。如圖1、2所示，整體式螺旋槽定向鉆桿，包括鉆桿體I和設置在鉆桿體I內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內兩端的孔用彈性擋圈固定于鉆桿體I內的軸線位置，用于傳輸孔底信號，所述的鉆桿體I兩端設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上設置有外螺紋，母接頭3. 2上設置有內螺紋，用于兩根鉆桿之間的快速對接，螺紋具有一定的抗彎、抗扭和抗拉強度。鉆桿體I的外壁上設有螺旋凹槽2，在出現卡鉆、埋鉆等異常情況需要旋轉拉動鉆桿時，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、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，提高生產效率，降低生產成本。鉆桿體I外壁上所設螺旋凹槽2，如圖3所示，螺旋凹槽2的數量為1，橫截面為方形。鉆桿體I外壁上所設螺旋凹槽2,也如圖4所示,螺旋凹槽2的數量為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)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據本發(fā)明的技術實質對以上實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)明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種整體式螺旋槽定向鉆桿，包括鉆桿體(I)和設置在鉆桿體(I)內軸線位置的中心通纜裝置(4)，鉆桿體(I)的兩端分別設有快接接頭，鉆桿體(I)外壁上設有螺旋凹槽(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構。
2.根據權利要求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)上設置有外螺紋，母接頭(3. 2)上設置有內螺紋。
3.根據權利要求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、外螺紋均是在鉆桿體(I)上直接加工而成。
4.根據權利要求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)的數量至少為I。
5.根據權利要求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，不僅能實時、準確地傳輸孔底信號，同時能有效地處理卡鉆、埋鉆等孔內事故。本發(fā)明采用的技術方案是，一種整體式螺旋槽定向鉆桿，包括鉆桿體和設置在鉆桿體內軸線位置的中心通纜裝置，鉆桿體的兩端分別設有快接接頭，鉆桿體外壁上設有螺旋凹槽，所述的鉆桿體、螺旋凹槽和快接接頭為整體式結構。本發(fā)明的有益效果是提高了鉆桿的抗扭、抗彎和抗拉強度；提高生產效率，降低生產成本；鉆桿不但能實時、準確地傳輸孔底信號，同時能有效地處理卡鉆、埋鉆等孔內事故，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:山東九商工程機械有限公司