煤矿用外平钻杆的规格种类

2020-06-09 14:39:34 admin 344

煤矿坑道钻探钻具经过了借用地面钻探钻具和国外钻探钻具到自主研发,形成专用钻具系列的过程。在这个过程中,尤以钻杆的研发最为典型。

煤矿坑道近水平钻探常用外平钻杆规格如表 2-1 所示,本文所指钻杆除特别说明外均为煤矿坑道近水平钻探常用外平钻杆。

表 2-1 煤矿坑道近水平钻探常用外平钻杆规格表 

钻杆直径

(mm)

钢级

钻杆长度

(mm)

接头形式

42



平扣、锥扣

50

R780

500

63.5



1000

1500

 

锥扣

73

R780

G105

89

G105



外平钻杆规格种类

根据钻杆的连接方式,外平式钻杆可分为联接式钻杆和焊接式钻杆。 

联接式钻杆 

联接式钻杆生产工艺简单、生产成本较低,它是通过两头均为公螺纹的接头与两端均为母螺纹的中间杆连接在一起。母螺纹根部是钻杆中最薄弱的部位,容易出现折断现象。联接式钻杆由于是梯形螺纹扣(如图 2-1 所示),在起下钻过程中操作不当易

于造成捋扣现象;螺纹牙型如图 2-2 及表 2-2 所示。另外,由于钻杆间是接头连接, 卸扣位置不确定,带来施工过程中辅助时间长,工人劳动强度增大,因而此种连接方式仅在 φ42、φ50 两种小规格钻杆中应用。

随着摩擦焊接技术的推广,φ42、φ50 小规格联接式钻杆也逐渐被焊接式钻杆代替(图 2-3 为联接式钻杆实物图),因此,本文对联接式钻杆将不作过多阐述。 


 通缆钻杆

通缆钻杆

图 2-1 联接式钻杆与接头


通缆钻杆

通缆钻杆通缆钻杆 


 图 2-2 联接式钻杆及接头螺纹牙型

表 2-2 联接式钻杆及接头螺纹牙型尺寸表 单位:mm 

钻杆

内 螺 纹

钻杆接

外 螺 纹

 

h

D

d

D1

D2

P

m1

L

L1

L2

D0

d0

d1

d2

P

m

l

l1

l2

42

28

33.5

30

6.35

3.044

50

6

8

42

16

33

30

6.35

3.029

45

6

8

1.5

50

37

42

38

6.35

0.022

50

6

8

50

22

41.5

38

6.35

3.007

45

6

8

1.75

 焊接式钻杆

 焊接式外平钻杆具有强度高、刚性大、密封性好、回转阻力小的特点,广泛应用于煤矿坑道近水平钻探施工中。

焊接式外平钻杆在结构设计时遵循以下的原则:

(1) 钻杆必须采用外平形式,以便穿过普遍使用的动力头式钻机的回转器和夹持器,并减小起下钻阻力;

(2) 与采用摩擦焊接工艺相适应,由一个带锥形外螺纹的公接头、一个带锥形内螺纹的母接头和中间杆三部分组成一整根钻杆;

(3) 管材规格及螺纹牙型必须符合已有的国家或行业标准,以便于原材料和刀具的采购,确定公、母接头螺纹径向尺寸时应尽量考虑等强度;

(4) 充分发挥数控车床可以自编程加工曲面的特点,减少接头的应力集中点, 提高钻杆的疲劳强度。

根据这些原则确定的钻杆结构及实物见图 2-3 与图 2-4,牙型尺寸见图 2-5 及表2-3。为避免在内孔出现应力集中,将以往的“圆柱面—圆锥面”过渡改为“圆柱面— 球面”过渡。


通缆钻杆 


图 2-3 焊接式外平钻杆


 

通缆钻杆通缆钻杆 

图 2-4 焊接式外平钻杆实物图


通缆钻杆

通缆钻杆 


 

图 2-5 焊接式外平钻杆螺纹牙型

 

 表 2-3 焊接式钻杆及接头螺纹牙型尺寸表

钻杆外径

钻杆最小内孔直径

基面上螺纹平均直径

外螺纹

内螺纹

公螺纹台肩至基面的距离

母螺纹台肩至基面的距离

每英寸扣数

锥度

牙型高度

工作齿高

间隙

顶角削平高度

螺纹底半径

螺纹长

根部直径

螺尾长

螺纹长

端面螺纹内径

镗孔直径

镗孔深度

D

mm

d m

m

dcp mm

L1

mm

d2 m

m

L2

mm

L3

mm

D1

mm

D0

mm

L4

mm

H1

mm

H2

mm

 

n

 

2tgθ

t1 mm

T

mm

Z

mm

e mm

r mm

42

15

31.105

40

35

≤6

45

31.428

36

7

15.875

17.875

6

1:08

2.278

1.911

0.367

0.875

0.508

50

20

37.105

45

41

≤6

50

37.428

42

7

15.875

17.875

6

1:08

2.278

1.911

0.367

0.875

0.508

63.5

22

45.763

55

51

≤6

60

45.86

52

9

15.875

16.875

5

1:06

2.937

2.57

0.367

0.875

0.508

 

73

25

53.405

 

60

60

 

≤6

 

70

55.248

61.5

 

9

 

15.875

17.875

 

5

1:04

2.993

2.626

 

0.367

 

0.875

 

0.508

37

58.823

63

57.846

64

18.875

1:10

2.944

2.577

89

45

69.721

65

75

≤9

75

70.234

76.5

11

15.875

18.875

4

1:06

3.095

2.633

0.462

1.427

0.965

允许偏差

 

-

 

-

 

-1


 

-

 

2

 

-

 

0.5

 

±1

 

±0.3

 

±0.3

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

 

-

注 1:螺距 S 的测量应平行于螺纹中心线,螺纹截面齿形角之等分线应垂直于螺纹中心线。

注 2:钻杆外径系列及螺纹参数取自 GB/T 9253.1—1999 中的相近规格。


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