[发明专利]防冲专用钻杆

说明书

本发明涉及一种防冲专用钻杆，钻杆尾部为六方锥柄，钻杆前部为六方锥孔，钻杆前部和锥柄上设有扁销孔，钻杆外周有翅片；其中，所述翅片对称设置，翅片第一外弧形段的形状根据公式确定，其中，L1表示第一外弧形段的弧长，R表示钻杆的半径，α表示第一端点a至第二端点b的圆心角。本发明解决了煤矿井下松软突出煤层钻进成孔问题，边钻进边排屑，减少了工人劳动强度，提高了钻进效率。并且连接快速灵活，适配性能强。本发明将第一外弧形段结合翅片的强度作为基准参量，在钻杆工作时，维持在一个固定的应力强度值，不会出现阻滞的情况，进一步提高了钻井效率。

技术领域

本发明涉及工程钻探、煤层探矿钻具配件技术领域，尤其涉及一种防冲专用钻杆。

背景技术

我国很多矿井煤层透气性差，煤质松软，瓦斯含量大，甚至有动力现象或突出危险，使煤层预抽钻孔钻进难度极大。

采用常规水循环钻进时容易塌孔，卡钻严重，钻孔深度不能达到设计目标，致使瓦斯排放和防冲击地压效果差，不能很好地满足生产和开发的要求，影响了煤矿生产的正常进行。

现有技术中的钻杆，在施工中存在两个缺陷，一是钻杆端头的活门未打开，此时施工人员难以发现，当发现较晚时，整个钻杆被堵死，给清理钻杆造成很大困难，影响施工；二是，由于设计要求成桩的上部有一定高度的桩头，现有钻杆凭施工人员经验控制，导致桩头高度误差过大，如过高时，后期需人工进行去除，既浪费人力，右浪费材料，如过低，不符合设计要求。

同时，现有技术中的钻杆在边工作边排屑时，由于旋转翼结构的缺陷，各段排屑的力度基本相同，造成排屑阻拦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防冲专用钻杆，用以克服现有技术的技术缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种防冲专用钻杆，钻杆尾部为六方锥柄，钻杆前部为六方锥孔，钻杆前部和锥柄上设有扁销孔，钻杆外周有翅片；

其中，所述翅片对称设置，翅片第一外弧形段的形状根据下述公式(1)确定，第一端点a至第二端点b的形状公式为：

其中，L1表示第一外弧形段的弧长，R表示钻杆的半径，α表示第一端点a至第二端点b的圆心角；

圆心角α计算公式为：

α₀表示初始设定的标准夹角值，Ω表示钻杆的应力强度，Ω₀表示初始设定的钻杆的应力强度；

第二外弧形段的形状根据下述公式(2)确定，第二端点b至第三端点c的形状公式为：

其中，L1表示第一外弧形段的弧长，L2表示第二外弧形段的弧长，R表示钻杆的半径，α表示第一端点a至第二端点b的圆心角；

第三外弧形段的形状根据下述公式(4)确定，第三端点c至第四端点d的形状公式为：

其中，L1表示第一外弧形段的弧长，L2表示第二外弧形段的弧长，R表示钻杆的半径，α表示第一端点a至第二端点b的圆心角。

进一步地，钻杆的第一内弧形段的形状根据下述公式(5)确定，第五端点e至第六端点f的形状公式为：

其中，l₁表示第一内弧形段的弧长，R表示钻杆的半径，α表示第一端点a至第二端点b的圆心角，L1表示第一外弧形段的弧长，L2表示第二外弧形段的弧长；

第二内弧形段形状根据下述公式(6)确定，第六端点f至第七端点g的形状公式为：