一种喷吹式助排渣钻杆及其使用方法技术

一种喷吹式助排渣钻杆，包括喷吹式杆体，喷吹式杆体上沿轴向间隔开设有若干组喷吹孔，喷吹孔与喷吹式杆体内部的中心通孔相连通，每组喷吹孔均包括若干个圆周阵列设置的喷吹孔，喷吹式杆体的两端均设有螺纹接头。本发明专利技术对普通钻杆进行改造，钻孔施工过程中，钻孔孔底渣体在螺旋状凹槽或螺旋状凸棱的螺旋输送作用下向钻孔外排出，同时通过喷吹式杆体上的喷吹孔喷出的高压气流加速渣体流动，预防钻孔堵渣，克服了普通钻杆在松软煤层施工时堵孔难以疏通的缺陷，安全可靠。安全可靠。安全可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种喷吹式助排渣钻杆及其使用方法


[0001]本专利技术涉及煤层瓦斯抽采
，具体的说，涉及一种喷吹式助排渣钻杆及其使用方法。

技术介绍

[0002]煤矿瓦斯抽采对于治理煤矿瓦斯灾害具有重要意义，对含瓦斯煤层进行钻孔施工是煤矿瓦斯抽采的主要手段之一。在施工钻孔过程中，钻孔内部若发生堵孔、塌孔等孔内事故，将会堵塞排渣通道，使得钻孔施工不能继续进行，严重影响瓦斯治理效率。目前，对于堵孔、塌孔等孔内事故，采取的措施一般是停止钻机的向前钻进，只保持钻机的回转，以期通过钻杆表面的摩擦力将渣体排出孔外，甚至在钻杆与渣体发生摩擦时产生一氧化碳，导致一氧化碳中毒事故发生。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种喷吹式助排渣钻杆及其使用方法，本专利技术对普通钻杆进行改造，钻孔施工过程中，钻孔孔底渣体在螺旋状凹槽或螺旋状凸棱的螺旋输送作用下向钻孔外排出，同时通过喷吹式杆体上的喷吹孔喷出的高压气流加速渣体流动，预防钻孔堵渣，克服了普通钻杆在松软煤层施工时堵孔难以疏通的缺陷，安全可靠。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种喷吹式助排渣钻杆，包括喷吹式杆体，喷吹式杆体上沿轴向间隔开设有若干组喷吹孔，喷吹孔与喷吹式杆体内部的中心通孔相连通，每组喷吹孔均包括若干个圆周阵列设置的喷吹孔，喷吹式杆体的两端均设有螺纹接头。
[0005]喷吹式杆体的表面沿轴向设有若干条圆周阵列设置的螺旋状凹槽或螺旋状凸棱，各条螺旋状凹槽或螺旋状凸棱的螺旋方向相同，喷吹孔的通流路径为曲线形状，喷吹孔的出口方向与喷吹式杆体的表面相切。
[0006]每组喷吹孔的出口分别设置在相应各条螺旋状凹槽的槽底或相邻两条螺旋状凸棱之间。
[0007]一种喷吹式助排渣钻杆的使用方法，包括以下步骤：（1）、将喷吹式助排渣钻杆与普通钻杆混用，对钻具进行组装；（2）、使用组装好的钻具进行钻孔；（3）、在钻孔施工过程中，通过喷吹式助排渣钻杆将钻孔孔底渣体向外运输。
[0008]步骤（1）具体为：钻孔施工前，根据钻孔长度以及施工位置，计算得出喷吹式助排渣钻杆与普通钻杆混用的理论间距，并按此间距将若干节喷吹式助排渣钻杆与若干节普通钻杆通过螺纹接头首尾连接成一整根长钻杆，长钻杆的一端连接高压气源，长钻杆的另一端安装钻头，完成钻具的组装。
[0009]步骤（2）具体为：组装好钻具，将钻具安装在钻机上，启动钻机开始钻孔。
[0010]步骤（3）具体为：在正常的钻孔施工过程中，高压气源向长钻杆中通入高压气流，
高压气流一部分通过长钻杆进入钻孔孔底，使钻孔孔底渣体在螺旋状凹槽或螺旋状凸棱的螺旋输送作用下向钻孔外排出，高压气流另一部分由喷吹式杆体上的各个喷吹孔喷吹长钻杆表面，加速渣体运动，预防钻孔堵渣；其中，在遇到钻孔渣体量大时，喷吹式杆体上的各个喷吹孔喷出的气流比钻孔孔底气流速度更大，压力更高，使渣体在未形成堵塞前加速流走；在遇到突然塌孔堵孔时，喷吹式杆体上的各个喷吹孔压力变高，对堵塞的渣体造成气流冲击，从而疏通堵塞。
[0011]本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本专利技术的喷吹式助排渣钻杆是对普通钻杆的改造，其中，喷吹式杆体上沿轴向间隔开设有若干组喷吹孔，喷吹式杆体的表面沿轴向设有若干条圆周阵列设置的螺旋状凹槽或螺旋状凸棱；钻孔施工前，根据钻孔长度以及施工位置，计算得出喷吹式助排渣钻杆与普通钻杆混用的理论间距，并按此间距将若干节喷吹式助排渣钻杆与若干节普通钻杆通过螺纹接头首尾连接成一整根长钻杆，长钻杆的一端连接高压气源，长钻杆的另一端安装钻头，完成钻具的组装，在正常的钻孔施工过程中，高压气流一部分通过长钻杆进入钻孔孔底，使钻孔孔底渣体在螺旋状凹槽或螺旋状凸棱的螺旋输送作用下向钻孔外排出，高压气流另一部分由喷吹式杆体上的各个喷吹孔喷吹长钻杆表面，加速渣体运动，预防钻孔堵渣，克服了普通钻杆在松软煤层施工时堵孔难以疏通的缺陷，安全可靠；在渣体量大的情况下，施工钻孔过程中，由于喷吹孔预先加速了高压气流，致使钻孔内渣体流动速度较常规钻杆快，任一时间点上钻孔截面的渣体量少，使堵渣的概率大大降低；在钻孔施工过程中发生堵渣时，经由喷吹孔喷出的高压气流能将被堵渣体吹开，使排渣更为顺畅。
[0012]此外由于螺旋状凹槽的设计，使钻孔内高压气流绕螺旋状凹槽螺旋前进，进而加速渣体流动，而且螺旋状凹槽或螺旋状凸棱还起到导流作用，钻孔施工时，螺旋状凹槽或螺旋状凸棱能够形成螺旋运输状态，便于渣体向钻孔外排出，有利于排渣。
附图说明
[0013]图1是本专利技术实施例一的喷吹式助排渣钻杆的结构示意图。
[0014]图2是图1的左视图。
[0015]图3是图1中A
‑
A向剖视图。
[0016]图4是本专利技术实施例二的喷吹式助排渣钻杆的结构示意图。
[0017]图5是本专利技术实施例二的喷吹式助排渣钻杆的横剖视图。
[0018]图6是图4的右视图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图进一步说明本专利技术的实施例。
[0020]实施例一如图1
‑
3所示，一种喷吹式助排渣钻杆，包括喷吹式杆体1，喷吹式杆体1上沿轴向间隔开设有若干组喷吹孔2，喷吹孔2与喷吹式杆体1内部的中心通孔3相连通，每组喷吹孔2均包括三个圆周阵列设置的喷吹孔2，喷吹式杆体1的两端均设有螺纹接头4。
[0021]喷吹式杆体1的表面沿轴向设有三条圆周阵列设置的螺旋状凹槽5，各条螺旋状凹槽5的螺旋方向相同，喷吹孔2的通流路径为曲线形状，喷吹孔2的出口方向与喷吹式杆体1
的表面相切。
[0022]每组喷吹孔2的出口分别设置在相应各条螺旋状凹槽5的槽底。
[0023]一种喷吹式助排渣钻杆的使用方法，包括以下步骤：（1）、将喷吹式助排渣钻杆与普通钻杆混用，对钻具进行组装；（2）、使用组装好的钻具进行钻孔；（3）、在钻孔施工过程中，通过喷吹式助排渣钻杆将钻孔孔底渣体向外运输。
[0024]步骤（1）具体为：钻孔施工前，根据钻孔长度以及施工位置，计算得出喷吹式助排渣钻杆与普通钻杆混用的理论间距，并按此间距将若干节喷吹式助排渣钻杆与若干节普通钻杆通过螺纹接头4首尾连接成一整根长钻杆，长钻杆的一端连接高压气源，长钻杆的另一端安装钻头，完成钻具的组装。
[0025]步骤（2）具体为：组装好钻具，将钻具安装在钻机上，启动钻机开始钻孔。
[0026]步骤（3）具体为：在正常的钻孔施工过程中，高压气源向长钻杆中通入高压气流，高压气流一部分通过长钻杆进入钻孔孔底，使钻孔孔底渣体在螺旋状凹槽5的螺旋输送作用下向钻孔外排出，高压气流另一部分由喷吹式杆体1上的各个喷吹孔2喷吹长钻杆表面，加速渣体运动，预防钻孔堵渣；其中，在遇到钻孔渣体量大时，喷吹式杆体1上的各个喷吹孔2喷出的气流比钻孔孔底气流速度更大，压力更高，使渣体在未形成堵塞前加速流走；在遇到突然塌孔堵孔时，喷吹式杆体1上的各个喷吹孔2压力变高，对堵塞的渣体造成气流冲击，从而疏通堵塞。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种喷吹式助排渣钻杆，其特征在于：包括喷吹式杆体，喷吹式杆体上沿轴向间隔开设有若干组喷吹孔，喷吹孔与喷吹式杆体内部的中心通孔相连通，每组喷吹孔均包括若干个圆周阵列设置的喷吹孔，喷吹式杆体的两端均设有螺纹接头。2.根据权利要求1所述的喷吹式助排渣钻杆，其特征在于：喷吹式杆体的表面沿轴向设有若干条圆周阵列设置的螺旋状凹槽或螺旋状凸棱，各条螺旋状凹槽或螺旋状凸棱的螺旋方向相同，喷吹孔的通流路径为曲线形状，喷吹孔的出口方向与喷吹式杆体的表面相切。3.根据权利要求2所述的喷吹式助排渣钻杆，其特征在于：每组喷吹孔的出口分别设置在相应各条螺旋状凹槽的槽底或相邻两条螺旋状凸棱之间。4.如根据权利要求3所述的喷吹式助排渣钻杆的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、将喷吹式助排渣钻杆与普通钻杆混用，对钻具进行组装；（2）、使用组装好的钻具进行钻孔；（3）、在钻孔施工过程中，通过喷吹式助排渣钻杆将钻孔孔底渣体向外运输。5.根据权利要求4所述的喷吹式助排渣钻杆的使用方法，其特征在于：步骤（1）具体为：钻孔施工前，根据钻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永龙，靳华龙，边劲枝，李小平，韩国平，王永，章敏，郭佳宽，余在江，麻登辉，赵澳琪，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：