钻探异常封堵新型组合钻具连接结构制造技术

本发明专利技术的钻探异常封堵新型组合钻具连接结构，前接杆的前端端部外圆上设置有凸环，前接杆端头部开设有第一螺纹孔，在前接杆后端端头部处开设有第二螺纹孔；后接杆一端的端部外圆开设有第一丝杆，后接杆另一端的端部开设有第三螺纹孔，后接杆的杆体中部设置有等高槽形结构；对接挡圈为四阶的梯形圆柱结构；密封套的外圆上设置有环形槽，环形槽内安装有橡胶密封圈；前接杆通过第二螺纹孔与对接挡圈的第二丝杆连接，对接挡圈通过第三丝杆与后接杆的第三螺纹孔连接；密封套套装在前接杆杆体上位于凸环和圆柱挡圈之间，密封套与凸环之间设置有橡胶密封圈，密封套与圆柱挡圈之间设置有橡胶密封圈。本发明专利技术提高了探放水施工进度，保障了探水作业安全。

Connecting structure of novel combined drilling tool for drilling abnormal plugging

Drill model combined drilling plugging the abnormal connection structure, before the front end part of the outer circle of the connecting rod is arranged on the convex ring, before connecting rod end head is provided with a first threaded hole in the front end to end connecting rod head is provided with second screw holes; after the end of the connecting rod is provided with a first end of the outer circle the screw rod, after the end of the other end of the connecting rod is provided with third screw holes after the middle rod connecting rod is provided with high groove structure; trapezoidal cylindrical structure for four order docking ring; the outer circle of the sealing sleeve is provided with a ring groove, an annular groove is arranged in the rubber seal ring; second the wire connecting rod through a second screw hole and the connecting rod ring docking, docking ring through third screw and third thread connecting rod connecting hole; the sealing sleeve is sheathed on the connecting rod in the front convex ring and cylindrical ring, is arranged between the sealing sleeve and the convex ring A rubber sealing ring is arranged between the sealing sleeve and the cylindrical retaining ring. The invention improves the construction progress of the water detecting and discharging and ensures the safety of the water exploration operation.

【技术实现步骤摘要】
钻探异常封堵新型组合钻具连接结构
本专利技术属于矿井用钻具机械
，具体涉及一种钻探异常封堵新型组合钻具连接结构。
技术介绍
随着煤矿安全技术装备水平不断提高，煤矿水害预防治理技术相对而言明显滞后。面对煤矿水害事故频发的现状，政府煤矿安全主管部门制定了严格的探放水规定、措施。根据《煤矿防治水规定》要求，采掘工作面接近至探水警戒线后应当进行探放水。煤层内探放水原则上禁止探放水压高于1MPa的水源。对于某些特定情况更是规定了必须在安装止水套管后，方可进行探放水作业。对于某些钻孔设计密度大、孔数多的探放水设计，安装止水套管作业施工难度大，工作量大，各封孔管在煤头集中布置相互影响，势必延长钻探施工过程并严重影响掘进进度。为有效封堵探水钻孔探透异常区后的钻探出水、有害气体涌出等问题，保障钻探施工人员及其他作业人员的安全，设计制造一种工况稳定、可靠性高、封堵密闭性好的钻探异常封堵组合钻具，有着现实的紧迫要求。传统煤矿井下施工探放水及瓦斯抽放钻孔时，对钻探透空后形成的钻孔出水、有害气体涌出无法进行快速有效封堵。对于某些特定情况更是规定了必须在安装止水套管后，方可进行探放水作业。对于某些钻孔设计密度大、孔数多的探放水设计，安装止水套管作业施工难度大，工作量大，各封孔管在煤头集中布置相互影响，势必延长钻探施工过程并严重影响掘进进度。另外，煤矿井下钻探受钻孔施工原理制约，钻头与钻杆直径之差必须大于钻进产生岩屑最大粒径，以便排除钻屑维持钻进。由此，封堵钻孔必须提前施工钻孔封孔管。先将钻孔扩孔至内径可容纳钻头的钢制孔口封孔管外径，并留有适当余量。移除钻机将封孔管安装到位并实施注浆或缠麻固定，打压试验合格后方可重新安设钻机通过封孔管管口阀门继续钻进。由此可见，传统封孔方法工艺繁琐，施工周期长，封堵效果受封孔管长度及封孔管耐腐蚀强度制约，弊端显而易见。本专利技术创造恰恰解决了这一技术难题，在出现此类险情时对钻孔能实现快速、有效的紧急封堵，从而快速消除透水和有害气体涌出的隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钻探异常封堵新型组合钻具连接结构。本专利技术有效解决了在未安装孔口封孔管的情况下，对钻探透空后形成的钻孔出水、有害气体涌出进行快速有效封堵的技术难题。提高了探放水施工进度，保障了探水作业安全。本专利技术采用的技术方案：一种钻探异常封堵新型组合钻具连接结构，它包括前接杆、后接杆、对接挡圈、密封套和橡胶密封圈，前接杆为一圆柱形结构，前接杆沿轴向方向的杆体内部开设有通孔，前接杆的前端端部外圆上凸起设置有一直径大于前接杆杆体直径的凸环，在前接杆前端端头部开设有一段用于安装钻具钻头的第一螺纹孔，在前接杆后端端头部处开设有一段第二螺纹孔；后接杆为一圆柱形结构，后接杆沿轴向方向的杆体内部开设有通孔，后接杆一端的端部外圆开设有一段与钻具连接的第一丝杆，后接杆另一端的端部开设有一段第三螺纹孔，在后接杆的杆体中部的等高段处沿圆周方向设置有等间距的四个等高槽形结构；对接挡圈为四阶的梯形圆柱结构，从左至右依次为第二丝杆、圆柱杆、圆柱挡圈和第三丝杆，其中，第二螺纹孔的孔径与第二丝杆的直径相同，第三螺纹孔的孔径与第三丝杆的直径相同，圆柱杆的直径与前接杆的杆体直径相同，圆柱挡圈的直径高出前接杆直径一定距离；密封套是由尼龙材料制成的中空圆形套体结构，所述中空圆形套体结构的内径与前接杆的杆体直径相同，在密封套的外圆上设置有数个环形槽，环形槽内安装有橡胶密封圈；前接杆通过第二螺纹孔与对接挡圈的第二丝杆连接，对接挡圈通过第三丝杆与后接杆的第三螺纹孔连接；密封套套装在前接杆杆体上位于凸环和圆柱挡圈之间，其中，密封套与凸环之间设置有橡胶密封圈，密封套与圆柱挡圈之间设置有橡胶密封圈。进一步地，所述的第一丝杆的直径与第一螺纹孔的直径相同。进一步地，所述的第二螺纹孔和第三螺纹孔孔径相同。进一步地，所述的密封套的外圆直径高出圆柱挡圈的直径一定距离，且与钻具钻头的直径相同；所述密封套在靠近凸环一端的端部处设置有一段直径逐渐减小的锥度段，且该锥度段的锥度为3度。进一步地，所述的对接挡圈沿轴向方向设置有通孔。进一步地，所述的后接杆的杆径与前接杆的杆径相同。进一步地，所述的密封套的长度等于前接杆杆体和圆柱杆的长度之和。本专利技术与现有技术相比其有益效果是：本专利技术结构设计合理，可靠性高，封堵密闭性好，适用于煤矿井下施工探放水及瓦斯抽放钻孔时，出现透水险情时对钻孔能实现快速、有效的紧急封堵，从而消除透水隐患。本专利技术可应用于各类小仰角至垂直俯角钻孔的及时有效封堵，提高钻探速度，降低钻探事故发生率。附图说明图1为本专利技术的半剖结构示意图；图2为本专利技术中对接挡圈的结构示意图。具体实施方式如图1所示，一种钻探异常封堵新型组合钻具连接结构，它包括前接杆1、后接杆2、对接挡圈3、密封套4和橡胶密封圈5，前接杆1为一圆柱形结构，前接杆1沿轴向方向的杆体内部开设有通孔6，前接杆1的前端端部外圆上凸起设置有一直径大于前接杆1杆体直径的凸环7，在前接杆1前端端头部开设有一段用于安装钻具钻头的第一螺纹孔8，在前接杆1后端端头部处开设有一段第二螺纹孔9；后接杆2为一圆柱形结构，后接杆2沿轴向方向的杆体内部开设有通孔6，后接杆2一端的端部外圆开设有一段与钻具连接的第一丝杆10，后接杆2另一端的端部开设有一段第三螺纹孔11，在后接杆2的杆体中部的等高段处沿圆周方向设置有用于起夹持操作的等间距的四个等高槽形结构12；如图2，对接挡圈3为四阶的梯形圆柱结构，从左至右依次为第二丝杆13、圆柱杆14、圆柱挡圈15和第三丝杆16，其中，第二螺纹孔9的孔径与第二丝杆13的直径相同，第三螺纹孔11的孔径与第三丝杆16的直径相同，圆柱杆14的直径与前接杆1的杆体直径相同，圆柱挡圈15的直径高出前接杆1直径一定距离；密封套4是由尼龙材料制成的中空圆形套体结构，所述中空圆形套体结构的内径与前接杆1的杆体直径相同，在密封套4的外圆上设置有数个环形槽，环形槽内安装有橡胶密封圈5；前接杆1通过第二螺纹孔9与对接挡圈3的第二丝杆13连接，对接挡圈3通过第三丝杆16与后接杆2的第三螺纹孔11连接；密封套4套装在前接杆1杆体上位于凸环7和圆柱挡圈15之间，其中，密封套4与凸环7之间设置有橡胶密封圈5，密封套4与圆柱挡圈15之间设置有橡胶密封圈5。本专利技术中第一丝杆10的直径与第一螺纹孔8的直径相同。第二螺纹孔9和第三螺纹孔11孔径相同。所述的密封套4的外圆直径高出圆柱挡圈15的直径一定距离，且与钻具钻头的直径相同；所述密封套4在靠近凸环7一端的端部处设置有一段直径逐渐减小的锥度段17，且该锥度段17的锥度为3度。后接杆2的杆径与前接杆1的杆径相同。密封套4的长度等于前接杆1杆体和圆柱杆14的长度之和。本专利技术从钻头与钻杆间的直径差入手，利用适当材料填补钻孔内壁与钻杆之间的空隙。材料具体要求：与煤壁摩擦系数小、韧性好，容许少量变形，推进中不至于卡死、耐腐蚀，对老空水腐蚀显现稳定、抗压强度适当，不轻易产生塑性形变等特点。尼龙材料在满足上述所有要求的同时更有易加工、不变性的优点，适合在井下长期备用存放。为进一步增强组合钻具的密封性能，在金属钻杆与尼龙密封套结合端口以及密封套的套体上增设数道O型橡胶密封圈，使得该钻具具备了良好的水密性和气密性。采用本专利技术结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
钻探异常封堵新型组合钻具连接结构，它包括前接杆、后接杆、对接挡圈、密封套和橡胶密封圈，其特征在于，前接杆为一圆柱形结构，前接杆沿轴向方向的杆体内部开设有通孔，前接杆的前端端部外圆上凸起设置有一直径大于前接杆杆体直径的凸环，在前接杆前端端头部开设有一段用于安装钻具钻头的第一螺纹孔，在前接杆后端端头部处开设有一段第二螺纹孔；后接杆为一圆柱形结构，后接杆沿轴向方向的杆体内部开设有通孔，后接杆一端的端部外圆开设有一段与钻具连接的第一丝杆，后接杆另一端的端部开设有一段第三螺纹孔，在后接杆的杆体中部的等高段处沿圆周方向设置有等间距的四个等高槽形结构；对接挡圈为四阶的梯形圆柱结构，从左至右依次为第二丝杆、圆柱杆、圆柱挡圈和第三丝杆，其中，第二螺纹孔的孔径与第二丝杆的直径相同，第三螺纹孔的孔径与第三丝杆的直径相同，圆柱杆的直径与前接杆的杆体直径相同，圆柱挡圈的直径高出前接杆直径一定距离；密封套是由尼龙材料制成的中空圆形套体结构，所述中空圆形套体结构的内径与前接杆的杆体直径相同，在密封套的外圆上设置有数个环形槽，环形槽内安装有橡胶密封圈；前接杆通过第二螺纹孔与对接挡圈的第二丝杆连接，对接挡圈通过第三丝杆与后接杆的第三螺纹孔连接；密封套套装在前接杆杆体上位于凸环和圆柱挡圈之间，其中，密封套与凸环之间设置有橡胶密封圈，密封套与圆柱挡圈之间设置有橡胶密封圈。...

【技术特征摘要】
1.钻探异常封堵新型组合钻具连接结构，它包括前接杆、后接杆、对接挡圈、密封套和橡胶密封圈，其特征在于，前接杆为一圆柱形结构，前接杆沿轴向方向的杆体内部开设有通孔，前接杆的前端端部外圆上凸起设置有一直径大于前接杆杆体直径的凸环，在前接杆前端端头部开设有一段用于安装钻具钻头的第一螺纹孔，在前接杆后端端头部处开设有一段第二螺纹孔；后接杆为一圆柱形结构，后接杆沿轴向方向的杆体内部开设有通孔，后接杆一端的端部外圆开设有一段与钻具连接的第一丝杆，后接杆另一端的端部开设有一段第三螺纹孔，在后接杆的杆体中部的等高段处沿圆周方向设置有等间距的四个等高槽形结构；对接挡圈为四阶的梯形圆柱结构，从左至右依次为第二丝杆、圆柱杆、圆柱挡圈和第三丝杆，其中，第二螺纹孔的孔径与第二丝杆的直径相同，第三螺纹孔的孔径与第三丝杆的直径相同，圆柱杆的直径与前接杆的杆体直径相同，圆柱挡圈的直径高出前接杆直径一定距离；密封套是由尼龙材料制成的中空圆形套体结构，所述中空圆形套体结构的内径与前接杆的杆体直径相同，在密封套的外圆上设置有数个环形槽，环形槽内安装有橡胶密封圈；前接杆通过第二螺纹孔与对接挡圈的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴水平，王达平，
申请(专利权)人：吴水平，
类型：发明
国别省市：山西,14