一种基于中心通缆的矿用钻杆及其加工使用方法与流程

本发明属于树脂镜片，具体地说，涉及一种基于中心通缆的矿用钻杆及其加工使用方法。

背景技术：

1、钻探工艺技术在预防与治理煤矿井下瓦斯、水的突出灾害得到了广泛的应用，钻杆作为煤矿井下钻探工艺中主要的钻具装备，目前其主要功能仅是钻头与钻机的连接推进装置及孔口水压与气压传动装置，测量功能并未得到有效开发。随着科学技术的不断发展，智能钻杆概念也逐步被人们提出。专利cn201610703133一种磁感应波智能钻杆测量系统及cn201610703120一种基于电容耦合的智能钻杆系统中所述的智能钻杆仅解决了数据通信方面问题，测量功能仍未进行开发。

2、然而，在实际应用中，传统的钻探施工方法也暴露出了一定的不足：第一，要保证轨迹测量的准确性与测量分辨率，需要对每一根钻杆位置进行姿态测量，测量过程需要进行停钻等待、连接测量装置等工序，该过程繁琐耗时，极大的占用了施工时间，影响施工效率；第二，目前钻孔深度的计量方式仍采用传统的人工数钻杆的方式，该方式不仅耗时，还时常会出现错报、误报，更有甚者为获取更多的进尺效益出现虚报、假报的现象，严重的影响了轨迹测量的准确性，造成了极大的安全隐患。第三，钻杆在钻探施工过程中属于损耗钻具，在长期使用过程中均有着不同程度的磨损，井下施工中时常会出现由于钻杆疲劳使用或过度使用造成的断裂现象，造成掉钻事故，给后期的开采施工留下了极大的安全隐患。

3、因此，目前急需一种测量方便准确，能够承受较大干扰，且耐用性强的通缆钻杆。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供了一种基于中心通缆的矿用钻杆及其加工使用方法，用于避免以往通缆钻杆轨迹测量不精准，施工效率低下的麻烦。

2、为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于中心通缆的矿用钻杆，其包括：

3、钻杆本体，钻杆本体一端设置有公接头，另一端设置有母接头，中间设置为杆体部，其中杆体部成三棱状，且表面布置螺旋排屑槽；杆体部的内部两端设置有密封槽，密封槽用于安装密封圈，密封圈之间设置有阻尼保护罩，阻尼保护罩用于隔绝钻杆本体引起的振动和加速度，且阻尼保护罩的内部安装绝缘件，绝缘件的一端设置有惯性测量单元。

4、根据本发明一实施方式，其中上述惯性测量单元内设加速度计、陀螺仪及磁力计，用于测量抗冲击力、加速度和周围磁场，且配备有多个功能传感器。

5、根据本发明一实施方式，其中上述惯性测量单元可伸出于钻杆本体。

6、根据本发明一实施方式，其中上述惯性测量单元与阻尼保护罩之间设置有冲击力感应器，冲击力感应器用于启动或者休眠惯性测量单元。

7、根据本发明一实施方式，其中上述惯性测量单元后端还设置有电源包和数据记录器，电源包和数据记录器由保护框安装于阻尼保护罩内壁。

8、本发明还公开了一种基于中心通缆的矿用钻杆的加工使用方法，包括：

9、步骤a.提供杆体部和公接头分别进行整体热处理调质；

10、步骤b.车削杆体部和公接头，焊接端面，去除锈斑和油污，进行摩擦焊接，形成钻杆本体；

11、步骤c.对钻杆本体进行螺纹加工和密封槽加工；

12、步骤d.对杆体部进行铣削加工，使其为三棱状，并逐渐过渡到两端螺纹处，然后加工出螺旋排屑槽；

13、步骤e.对钻杆本体的整体的台肩、毛刺进行处理，使其整体流畅光滑；

14、步骤f.安装阻尼保护罩、绝缘件、及惯性测量单元入钻杆本体；

15、步骤g.当进行钻孔时，惯性测量单元保持在休眠模式，阻尼保护罩将钻孔中引起的振动和加速度隔离；钻孔完成就激活惯性测量单元。

16、根据本发明一实施方式，其中上述步骤g惯性测量单元记录数据反馈至钻机。

17、与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：

18、通过阻尼保护罩隔绝钻杆本体引起的振动和加速度，保护内部的惯性测量单元和线缆。

19、惯性测量单元内设加速度计、陀螺仪及磁力计，用于测量抗冲击力、加速度和周围磁场，方便准确，且能够通过冲击力感应器启动或者休眠，提高测量效率。

20、当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

技术特征：

1.一种基于中心通缆的矿用钻杆，包括钻杆本体，所述钻杆本体一端设置有公接头，另一端设置有母接头，中间设置为杆体部，其特征在于，其中所述杆体部成三棱状，且表面布置螺旋排屑槽；所述杆体部的内部两端设置有密封槽，所述密封槽用于安装密封圈，所述密封圈之间设置有阻尼保护罩，所述阻尼保护罩用于隔绝所述钻杆本体引起的振动和加速度，且所述阻尼保护罩的内部安装绝缘件，所述绝缘件的一端设置有惯性测量单元。

2.根据权利要求1所述的基于中心通缆的矿用钻杆，其特征在于，其中所述惯性测量单元内设加速度计、陀螺仪及磁力计，用于测量抗冲击力、加速度和周围磁场，且配备有多个功能传感器。

3.根据权利要求1所述的基于中心通缆的矿用钻杆，其特征在于，其中所述惯性测量单元可伸出于所述钻杆本体。

4.根据权利要求1所述的基于中心通缆的矿用钻杆，其特征在于，其中所述惯性测量单元与所述阻尼保护罩之间设置有冲击力感应器，所述冲击力感应器用于启动或者休眠所述惯性测量单元。

5.根据权利要求1所述的基于中心通缆的矿用钻杆，其特征在于，其中所述惯性测量单元后端还设置有电源包和数据记录器，所述电源包和数据记录器由保护框安装于所述阻尼保护罩内壁。

6.一种如权利要求1所述的基于中心通缆的矿用钻杆的加工使用方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的基于中心通缆的矿用钻杆的加工使用方法，其特征在于，其中所述步骤g惯性测量单元记录数据反馈至钻机。

技术总结本发明公开了一种基于中心通缆的矿用钻杆，其包括钻杆本体，钻杆本体一端设置有公接头，另一端设置有母接头，中间设置为杆体部，其中杆体部成三棱状，且表面布置螺旋排屑槽；杆体部的内部两端设置有密封槽，密封槽用于安装密封圈，密封圈之间设置有阻尼保护罩，阻尼保护罩用于隔绝钻杆本体引起的振动和加速度，且阻尼保护罩的内部安装绝缘件，绝缘件的一端设置有惯性测量单元。本发明通过阻尼保护罩隔绝钻杆本体引起的振动和加速度，保护内部的惯性测量单元和线缆。惯性测量单元内设加速度计、陀螺仪及磁力计，用于测量抗冲击力、加速度和周围磁场，方便准确，且能够通过冲击力感应器启动或者休眠，提高测量效率。技术研发人员：王辉,王刚,许炳锡受保护的技术使用者：江苏拓海煤矿钻探机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18