[发明专利]螺旋凸筋削孔卸压内排渣钻杆

说明书

本发明公开螺旋凸筋削孔卸压内排渣钻杆，包括空心的杆体、同轴设置在杆体内部的注流管、连接杆体与注流管的支撑件，杆体内壁与注流管外壁之间为排渣通道，注流管内部为进风、进水通道，以与钻杆体钻孔时的旋转方向相反的方向为反向，杆体外圆柱面上设有以圆柱螺旋状沿反向上升的螺旋凸筋，在杆体外圆柱面上沿螺旋凸筋一侧设置有多个卸压孔。若钻孔出现塌孔，煤渣可以经卸压孔进入排渣通道，释放煤渣对钻杆的作用力，同时，螺旋凸筋具备扒孔能力，使煤渣处于松透状态经卸压孔进入排渣通道，直至塌孔区域畅通。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采钻孔技术领域，尤其涉及一种适用于高应力煤层钻进的螺旋凸筋削孔卸压内排渣钻杆。

背景技术

国内大部分矿井的瓦斯治理主要依赖于井工瓦斯抽采，随着开采深度的不断增加，高应力煤层开采所面临的瓦斯抽采问题日益受到重视。在高应力条件下，钻孔变形量大、变形速度快，钻孔钻进过程中，容易出现卡钻、断钻现象。

目前，国内在高应力煤层钻进方面普遍采用的钻杆有两种：一种是根据机械和风力双排渣散热原理的螺旋(筋、叶片)钻杆；一种是根据涡流松透和风力排渣的三棱钻杆，螺旋钻杆由于旋转半径小，无法有效切割孔壁蠕变收缩或凸出的煤体，排渣通道随钻孔的截面的收缩而变小，容易出现卡钻现象。三棱钻杆利用涡流形成排渣通道的原理，采用风力排渣方式排渣效果很好，但采用水力排渣方式时排渣效果并不理想。以上两类钻杆均属出排渣通道在煤壁与钻杆之间，高应力煤层孔壁收缩明显的条件下，排渣通道易发生堵塞。因此，需要设计一种排渣通道不受钻孔收缩影响的新型钻杆。

已公开的中国专利发明“用于软煤岩钻进双通道多孔紊流卸压钻具”，专利公开号为：CN203584298U，采用双通道多孔紊流卸压钻杆，在护孔和保护排渣通道方面有很好的效果，但但钻杆不具备切割孔壁凸出煤体的能力，易出现卡钻、抱钻现象；卸压孔数量过多，钻杆强度低，易出现断钻现象；卸压孔设置不合理，钻杆在旋转过程中，存在卸压盲区，易出现卡钻现象。

发明内容

针对上述问题，本发明根据螺旋凸筋旋转具备切削能力和卸压孔进渣卸压防堵塞的原理，提供一种成孔效果好、钻进效率高、钻进深度深的螺旋凸筋削孔卸压内排渣钻杆。

为达到上述目的，采用以下技术方案。

一种螺旋凸筋削孔卸压内排渣钻杆，包括空心的杆体、同轴设置在杆体内部的注流管、连接杆体与注流管的支撑件，杆体内壁与注流管外壁之间为排渣通道，注流管内部为进风、进水通道，以与钻杆体钻孔时的旋转方向相反的方向为反向，所述杆体外圆柱面上设有至少一条以圆柱螺旋状沿反向上升的螺旋凸筋，在杆体外圆柱面上沿螺旋凸筋一侧设置有多个卸压孔。

为提高钻杆的使用寿命和切屑效果，可在螺旋凸筋处进行抗磨处理。

所述杆体一端部的外圆柱面上设有外螺纹，另一端部的内圆柱面上设有内螺纹，所述外螺纹可与内螺纹相互配合。

所述杆体、注流管、支撑件成套设置有多套，相邻的杆体之间通过通过内螺纹和外螺纹配合进行丝扣连接，相邻的注流管之间通过插件连接。

以钻杆钻孔时的行进方向为正向，所述卸压孔设置在螺旋凸筋反向的一侧。

所述螺旋凸筋的横截面形状是圆弧形、矩形、梯形。

所述卸压孔的形状是圆形孔、条形孔。

所述泄压孔沿螺旋凸筋一侧单排与多排交替设置。

所述支撑件包括固定环和支腿，所述固定环套在注流管外侧并与其固定连接，所述支腿一端与固定环固定连接，另一端沿固定环径向向外延伸至杆体并与杆体固定连接。