[发明专利]一种反向旋转喷水式防卡钻钻杆系统及使用方法

说明书

本发明公开了一种反向旋转喷水式防卡钻钻杆系统及使用方法，该系统包括依次设置的前钻杆、喷水装置、旋转装置和后钻杆；前钻杆和后钻杆的内部轴向方向上均设有贯穿孔；喷水装置包括相互连接的第一筒体和连接体，第一筒体的侧壁上设有多组喷水孔，且第一筒体的内侧壁上方设有限位挡块，连接体与前钻杆固定连接，且连接体上还设有贯通的输水孔，输水孔与贯穿孔和第一筒体的内部相连通；旋转装置包括相互连接的第二筒体和环形隔板，第二筒体与后钻杆固定连接，环形隔板的自由端伸入到第一筒体内部，且与第一简体转动连接，以及环形隔板上还设有开口。本发明避免了卡钻现象的发生。同时还具有操作便捷、退钻速度快和钻孔施工的工作效率高等优点。

技术领域

本发明涉及钻孔施工装备领域，特别涉及一种反向旋转喷水式防卡钻钻杆系统及使用方法。

背景技术

钻孔施工是指在工程现场通过钻机连接钻具在地质体上加工成孔的操作。目前，钻孔施工被广泛应用于煤矿瓦斯抽放、注排水、地质勘探、钻孔卸压及边坡锚固等岩土工程中。而在钻孔施工过程中，随着钻孔深度的增加，钻屑堆积在钻孔中无法及时排出，造成钻杆无法转动、卡钻等问题，严重时还会出现埋钻、丢钻的情况。卡钻情况一旦出现，不仅会造成钻杆的损坏，降低钻具的使用寿命，而且会直接影响钻孔施工进度，降低工作效率。

为了解决上述问题，中国专利申请号201310051709.X公开了一种煤层钻孔防塌孔随钻钻进下套筒装置及钻孔方法，它是将套筒与钻杆一同钻进，之后从套筒内部退出麻花钻杆，将套筒留在钻孔中，在一定程度上避免了因塌孔造成的卡钻、退钻困难问题。然而，该设计施工工艺复杂，钻进效率低，而且将套筒留在钻孔中，既浪费了施工材料，又增加了钻孔施工的成本。

现有技术中还有一种防卡钻钻杆保护结构(专利号：201711331508.X)，以及中国专利申请号201510012163.6公开的一种防卡钻钻杆结构，都是设计运用密闭腔内的高压气体对钻孔进行清理，将钻屑带出孔外。然而，该装置只适用于少量钻屑的清理，无法清除造成卡钻的硬结核，另外，当钻孔内部存在裂隙或钻进距离较长时，所喷出的气体压力会减弱，无法将钻屑从钻孔内排出。

另外，上述两个文献公开的钻杆只能单向钻进，当在软煤层和夹矸煤层中钻孔施工时，这种单向钻进的钻杆容易出现碎矸石卡钻头或者煤层塌孔抱卡钻杆现象发生。

为了解决单向钻进钻杆带来的上述问题，目前有一种可以正反旋转的钻杆系统，比如：

中国专利申请号2012103213759公开了一种用于煤矿井下钻机的钻杆正反转连接装置，它是在钻杆和钻头杆之间设置一个连接装置，连接装置由第一、第二外花键和内花键套及弹簧圆柱销组成。该专利可以解决某些不严重的卡钻和抱卡钻杆现象，但是随着钻杆的高速旋转，花键的切口处受到强烈的动载荷影响，易发生疲劳断裂，另外，花键制造工艺复杂，需要专门设备，提高了生产成本。

中国专利申请号201410224253.7公开了一种实现螺纹连接式螺旋钻杆抱钻反转抽出装置，它包括至少2根螺纹连接式螺旋钻杆，钻杆间的螺纹连接处通过键槽和卡台固定。该专利虽然可以实现塌孔抱钻或卡钻时反转抽出，但是由于它的钻杆喷水是从钻头喷出，喷出的水用于湿式钻孔施工，随着钻孔深度的增加，卡钻或抱钻往往会出现在钻头以外的位置，由于钻身上没有喷水孔，即便是反转，钻屑堆积在钻孔中也无法及时排出，造成钻杆无法转动、卡钻等问题，虽然从钻头喷出的水也可以带出钻屑，但耗时很长，特别是深孔卡钻时，效果较差，无法彻底解决卡钻、埋钻及丢钻等问题。

因此现有技术有待进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明拟提供一种反向旋转喷水式防卡钻钻杆系统及使用方法，用于解决钻孔施工过程中的卡钻、埋钻及丢钻等问题。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种反向旋转喷水式防卡钻钻杆系统，其特征在于，其包括依次设置的前钻杆、喷水装置、旋转装置和后钻杆，所述后钻杆与外部的钻机相连接；