[发明专利]一种新型机械旋转扩孔装置

说明书

本发明公开了一种新型机械旋转扩孔装置,包括开孔钻杆和扩孔钻杆以及护孔钻杆，开孔钻杆为水平横向的杆状零件且开孔钻杆内部沿长设有贯通开孔钻杆的通水孔，开孔钻杆最右端为圆台状出水口，出水口左部从右到左依次设有三层钻杆突起，开孔钻杆通水孔左端设有内螺纹，开孔钻杆左部设有扩孔钻杆，扩孔钻杆最右端设有外螺纹，扩孔钻杆外螺纹左部从右到左依次设有三层沿扩孔钻杆周向布置的扩孔突起，扩孔钻杆通水孔左端设有内螺纹，扩孔钻杆左部设有护孔钻杆，护孔钻杆为水平横向布置且内部沿长设有通水孔的圆形管道。本发明的有益效果为：不仅有护孔功能，而且能够有效降低钻杆的旋转阻力，降低钻机损耗。

技术领域

本发明属于软煤岩钻孔的技术领域，具体涉及一种新型机械旋转扩孔装置。

背景技术

目前，软煤岩钻孔施工是公认的世界性难题，钻孔施工过程中，由于软煤岩体强度低，孔壁变形量大，孔壁局部易失稳破坏，钻孔内易形成钻屑堆积并导致钻孔堵塞，导致钻孔施工难以进行，近些年，我国煤矿企业和钻进装备生产单位投入了大量的人力和财力，钻进装备实力不断提高，钻进装备趋于大功率、高扭矩、机械化，但并没有解决软煤层钻孔问题，许多煤炭企业为解决松软煤层钻进问题，消耗大量资金，引入国外千米钻机，但并未达到预期使用效果。

解决软煤岩钻进难题，不应只注重“孔外装备”的发展，同时也应注重钻杆、钻头等“孔内装备”的研究，目前有一种双套管钻具用于软煤层钻孔，但该钻具存在两方面问题：一方面，该钻机配套设备庞大，需要较大钻场，难以适应井下条件，钻进工艺相对复杂，钻进效率偏低，另一方面，在软煤岩区域施工钻孔时，钻孔变形量大，作为起护孔作用的外管与钻孔壁完全接触，其摩擦阻力大，钻进过程中，卡钻、断钻现象频繁，致使钻孔深度浅、钻进效率低。

因此，常规的双套管钻具并不适用于地质条件复杂的软煤岩区域，急需开发一种新型钻具。

发明内容

本发明提供一种新型机械旋转扩孔装置，不仅有护孔功能，而且能够有效降低钻杆的旋转阻力，降低钻机损耗。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种新型机械旋转扩孔装置，包括开孔钻杆、扩孔钻杆和护孔钻杆，开孔钻杆为水平横向的杆状零件且开孔钻杆内部沿长设有贯通开孔钻杆的通水孔，开孔钻杆最右端为圆台状出水口且出水口左部直径大于右部直径，出水口左部从右到左依次设有三层钻杆突起，每层钻杆突起结构形状相似，三层钻杆突起从右到左每层突起最外圈直径依次增加，每层钻杆突起沿开孔钻杆周向均匀分布有4个突起，突起从开孔钻杆表面为起点逆时针向外螺旋凸起，突起根部尺寸大且尺寸向上逐渐缩小直到突起顶部缩小为一个尖点，开孔钻杆通水孔左端设有内螺纹；开孔钻杆左部设有扩孔钻杆，扩孔钻杆为水平横向布置的杆状零件且内部沿长设有贯通扩孔钻杆的通水孔，扩孔钻杆最右端设有外螺纹，扩孔钻杆右端外螺纹与开孔钻杆内螺纹配合固定连接，扩孔钻杆外螺纹左部从右到左依次设有三层沿扩孔钻杆周向布置的扩孔突起，扩孔突起结构与钻杆突起结构形状相似，三层扩孔突起从右到左每层突起高度依次增加，扩孔钻杆通水孔左端设有内螺纹；扩孔钻杆左部设有护孔钻杆，护孔钻杆为水平横向布置且内部沿长设有通水孔的圆形管道，护孔钻杆右端设有向右的圆柱凸起且圆柱凸起上设有外螺纹，护孔钻杆外螺纹和扩孔钻杆内螺纹相互配合固定连接，护孔钻杆通水孔左端设有内螺纹，护孔钻杆内螺纹与护孔钻杆外螺纹相适配；最左端扩孔突起外圈直径略大于护孔钻杆直径。