煤矿用全液压坑道钻机配套钻杆介绍

2020-06-05 10:10:14 admin 313

我国煤矿煤层硬度各不相同,故不同的煤层使用的钻杆也不相同。现在使用比较广泛的钻具有圆柱钻杆、肋骨钻杆、螺旋型钻杆、三棱型钻杆等。

一、圆柱钻杆

圆柱型钻杆主要适用于硬质煤层打孔,通过经验完全可以满足实际需要,得到良好的成孔效果,其结构如图2-8所示。圆柱钻杆对接接头通常为锥螺纹、四方插销、六方 插销、U型插销等连接方式。圆柱钻杆钻孔时由于煤粉不能排出被挤压到周围孔壁,导致卡钻、抱钻等问题。当抱钻时如果动力头回转力增大会导致钻杆接头断裂等事故发生。还有当圆柱型钻杆打孔过程中,钻杆长度超过一定的长度之后,钻杆受到自重的作用发生弯曲,导致在钻孔的过程中,钻杆与煤孔壁之间的摩擦力增大,产生的热量增大,遇到高瓦斯区域会引发瓦斯爆炸等事故。

通缆钻杆 

图2-8圆柱形钻杆

Fig.2-8 Cylindrical pipe

 

二、肋骨钻杆

为了解决松软煤层钻孔过程中成孔难等问题,综合圆柱钻杆和螺旋钻杆的优缺点设计出了肋骨钻杆,其结构如图2-9所示。肋骨钻杆在通风钻进技术当中具有成孔率高, 孔壁不易塌陷等优点。肋骨钻杆的成形过程比较简单,就是在圆柱钻杆表面焊上肋骨叶片,在钻孔的过程中由于重力作用煤屑会堆积在孔壁下侧,在钻进的过程中煤粉随着肋骨叶片不断地扰动,再加上风力的作用使得煤粉排出孔外。

通缆钻杆

图2-9肋骨钻杆

Fig.2-9 Rib drill rod


 

三、螺旋钻杆

螺旋钻杆主要用于松软煤层、稀有金属矿、地质勘探等领域。其结构如图2-10所示。 螺旋钻杆良好的排粉效果一直广泛被应用到各种行业,它的排粉效率是钻杆里面最高的。但是螺旋钻杆在应用过程中成孔率不高,原因在于螺旋钻杆在钻进的过程中煤粉一直往 出口输送,在输送的过程中,煤粉与煤孔壁一直处于接触摩擦状态,使得支撑煤孔壁的 颗粒掉落发生塌孔。煤粉与钻杆处于摩擦状态导致产生大量的热,工人在拆卸钻杆时手 往往容易被烫伤,在冷却不及时温度升高到一定程度且瓦斯浓度较大的情况下非常容易 产生爆炸。还有在钻杆退出后会导致煤孔极不稳定,因为煤孔周围失去相互支撑,钻孔 面积迅速收缩,塌孔等现象时常发生。

通缆钻杆 

图2-10螺旋钻杆

Fig.2-10 Spiral drill pipe

四、三棱钻杆

三棱钻杆是最近几年研制的新型钻杆如图2-11所示。三棱钻杆在钻孔过程当中,能够在钻杆外壁和煤孔内壁之间形成三个弧形区域,这三个区域与外界保持畅通,有效地增大了排出煤粉与瓦斯气体的通道,使得高压瓦斯气体顺利释放排出,防止喷孔事故的发生。三棱钻杆在钻进的过程中煤粉在钻杆外表面与煤孔内壁接触相互挤压,可以将煤粉再次压碎,在钻杆外壁与煤孔内壁挤压的过程中一部分煤粉挤压到煤孔内壁,使得煤孔壁受到向外的压应力,达到强化煤孔壁的效果。若是风力排渣,煤粉随着气流也能够顺利排出。

 

通缆钻杆 

图 2-11 三棱钻杆

Fig.2-11 Triangular drill pipe

标签: 肋骨钻杆
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