[实用新型]一种超前探水三棱钻杆

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种应用在煤炭开采领域中进行钻孔作业的钻具，尤其涉及一种超前探水三棱钻杆。

背景技术：

随着矿井建设的不断发展, 在开采前需要大量的钻孔作业。在钻孔作业过程中，通常需要考虑高瓦斯煤层中瓦斯排出和挖掘地区中水质分布情况，这样才能够避免严重的事故发生。

现有的钻具改进旨在解决钻孔过程中钻孔的成型稳定性及钻孔效率，如公开号CN202689962U公开了一种三棱钻杆，其结构包括杆体，杆体为三棱柱，杆体一端为内螺纹接头，杆体另一端为外螺纹接头，内螺纹接头部分的外径大于三棱柱柱面到三棱柱轴线的距离，内螺纹接头部分的外径小于三棱柱棱角到三棱柱轴线的距离，这种三棱钻杆改善了结合处受力零件薄而受力大的情况，降低零件损坏的隐患，而且结合处与杆体间存在圆弧面的过渡，方便排渣。

现有的钻具改进又或者为了预防瓦斯突出事故，防止涌出的瓦斯在巷道内的浓度超过煤矿安全规定值，如公开号CN202673167U公开了一种煤矿井下瓦斯抽放专用三棱钻杆，包括空心结构的三棱钻杆和连接在所述三棱钻杆端部的空心钻头，空心钻头内设置有向钻尖方向开启的单向挡板，这种三棱钻杆结构简单，操作方便，易于瓦斯的抽放。

在挖掘地区的水质分布情况不清楚时，如果在钻杆的钻进过程中遇到水时，会出现水的回流和逆行，高压水从钻孔冲出而发生机械或人生安全事故，因此，总的来说，还未有能够解决上述问题的技术方案。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种超前探水三棱钻杆，所述的在钻孔过程中遇到高压水时，能够堵住高压水的流出，有效防止水的逆行，避免了钻杆在钻孔过程中的回水，提高了防水的措施。

根据所要解决的技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种超前探水三棱钻杆，包括公接头、杆体和母接头，公接头、杆体及母接头顺次固定连接；杆体为空心三棱柱结构；公接头为空心圆柱形，公接头的连接端为外锥螺纹结构，公接头的另一端与杆体的一端固定连接；母接头为空心圆柱形，母接头的连接端为内锥螺纹结构，母接头内部设置有圆形挡圈和钢珠，母接头另一端的壁面上设置有通孔，通孔内设有孔轴配合的销轴，母接头的中心轴线与销轴的中心轴线互相垂直，母接头的另一端与杆体的另一端固定连接。

进一步，所述的圆形挡圈与母接头为固定连接，空心挡圈的外径与母接头的内径相同，空心挡圈的内径小于钢珠的直径，钢珠的直径小于母接头的内径，当钢珠在高压水的冲击下，在空心的母接头里面运动时，圆形挡圈阻止钢珠的运动，高压水受到阻挡，防止了高压水的溢出。

进一步，所述的销轴与通孔为固定连接，当钢珠未受到高压水的冲击时，销轴限制了钢珠的运动，使得钢球能够贮存在母接头内部，减少了钻具在钻探过程中受到钢珠的剧烈冲击，从而不影响钻具的使用性能。

进一步，所述的圆形挡圈的材质为42CrMo调质钢。

进一步，所述的钢珠的材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢。

进一步，所述的销轴的材质为普通碳钢。

进一步，所述的杆体材质为40CrMo调质钢，40CrMo调质钢具有较高的机械强度和良好的抗弯性能和抗冲击性能。

进一步，所述的公接头和母接头的材质都为42CrMo调质钢，经过锻造加工成型，通过真空调质处理，保证了较好的耐磨性。

进一步，所述的公接头、杆体及母接头是由摩擦焊焊接而成一体。

进一步，所述的公接头和母接头的连接端连接方式都为活动连接，有利于钻头的更换和保养，保证钻孔的效率。

进一步，所述的公接头和母接头的连接端都采取端部加厚处理，增大连接的综合机械性能，提高钻孔的效率。

本实用新型相比现有技术的有益效果：

1、与现有的三棱钻杆相比，本实用新型的杆体的材质采用40CrMo调质钢，40CrMo调质钢具有较高的机械强度和良好的抗弯性能和抗冲击性能，在结构设计上，杆体采用了三棱锥形结构，在生产和使用上体现了节能高效的特点，在利用三棱差径搅拌使煤渣不致沉淀，在运动中高效排出的基础上，并减少杆体与孔壁的摩擦力，同时在设计上保证了同型号钻杆的螺纹规格最大化，与同类产品相比大大提高了产品的机械性能和适应复杂地质条件深孔钻探的能力。

2、与现有的三棱钻杆相比，本实用新型的公接头和母接头的材质都为42CrMo调质钢，采用锻造加工的方法，提高材料内部组织的致密性，经过真空调制处理后，硬度可以达到HRC32，保证了接头具有较好的耐磨性。