CN115377737A - 煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆及方法 - Google Patents

煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆及方法，包括钻杆本体，钻杆本体内的中空通道为过水通道，钻杆本体包括一体同轴相连的公接头、杆体和母接头，公接头内设置有多路公连接组件，母接头内设置有多路母连接组件，杆体内设置有穿线管，穿线管内铺设的多路屏蔽电缆将多路公连接组件和多路母连接组件相连通。有线传输钻杆初始和连接时处于密封状态；向钻孔提供高压冲洗液进行定向钻进时，相邻多路公连接组件和多路母连接组件连通，传输通路接通，实现双向信号和单向电能高效传输；定向钻进结束后，停止供冲洗液，有线传输钻杆恢复密封状态。

Description

煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆及方法
技术领域
本发明属于煤矿井下坑道钻探技术领域，涉及有线传输钻杆，具体涉及一种煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆及使用方法。
背景技术
煤矿井下近水平定向钻孔是进行矿井地质勘查和灾害防治的有效技术手段。定向钻杆是煤矿井下定向钻进装备的重要组成部分之一，其主要起到传递钻机钻进动力、输送泥浆泵提供的冲洗液、辅助随钻测量系统孔内外数据通讯等功能，根据定向钻杆的数据传输方式，可分为有线传输钻杆和无线传输钻杆。其中无线传输钻杆主要配合无线随钻测量系统使用，结构简单。有线传输钻杆主要用于配合有线随钻测量系统使用，目前主要采用中心通缆式结构，如申请公布号为CN101082268A的中国发明专利公开了一种中心通缆式高强度大通孔钻杆，实现了孔内外双向信号高速传输，但其在实际使用中存在以下不足：
(A)信号传输通路少。受中心通缆式结构影响，现有有线传输钻杆利用其特有中心通缆装置作为信号线，利用钻杆本体作为地线，合计只有两根传输通路，限制了信号传输方式和速度，且功能单一，制约了多参数随钻测量系统开发。
(B)连接故障率高。中心通缆式有线传输钻杆连接时，钻杆本体与中心通缆装置同步连接，中心通缆装置需要承担较大的扭矩和推进力作用，极易发生连接损坏情况，导致钻杆整体故障率较高，影响传输稳定性。
(C)中心通缆装置缺少安全保护。中心通缆装置一直处于暴露状态，在有线传输钻杆连接、拆卸、运输等过程中，极易发生损坏。同时，中心通缆式有线传输钻杆连接上后，中心通缆装置一直处于连通状态，在煤矿井下爆炸性气体环境中，存在潜在带电风险。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供一种煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆及使用方法，解决现有技术中的有线传输钻杆的性能有待进一步提升的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：
一种煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，包括钻杆本体，钻杆本体内的中空通道为过水通道，钻杆本体包括一体同轴相连的公接头、杆体和母接头，所述的公接头内设置有多路公连接组件，所述的母接头内设置有多路母连接组件，所述的杆体内设置有穿线管，穿线管内铺设的多路屏蔽电缆将多路公连接组件和多路母连接组件相连通。
本发明还具有如下技术特征：
具体的：
所述的公接头上开设有从外端至内端依次连通的第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽，第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽的内径依次递减；所述的第一环形槽底部的内端面上设置有两个公头定位凸台，所述的第三环形槽的底部连通有第一轴向贯通孔的外端；所述的第三环形槽的侧壁上开设有与过水通道相连通的径向过水孔；
所述的母接头上开设有从外端至内端依次连通的第四环形槽和第五环形槽，第四环形槽和第五环形槽的内径递减；所述的第四环形槽底部的端面上设置有两个母头定位凸台；所述的第五环形槽的底部连通有第二轴向贯通孔的外端；
所述的多路公连接组件包括安装在第一环形槽内的第一内弹性密封塞和第一外弹性密封塞，第一内弹性密封塞同轴套装在第一外弹性密封塞内并通过连接在第一环形槽内的第一内固定环和第一外固定环固定；所述的第一内弹性密封塞和第一外弹性密封塞之间形成第一可穿过密封通道；
所述的多路公连接组件还包括安装在第二环形槽内的多路公连接头，并通过连接在第二环形槽内部外端的第一内限位环和第一外限位环限位；所述的多路公连接头的内外两侧分别套装有内弹簧和外弹簧，内弹簧和外弹簧的外端分别顶在第一内限位环和第一外限位环上，内弹簧和外弹簧的内端分别顶在多路公连接头内端的密封导正凸台上，使得多路公连接头能够在第二环形槽内伸缩运动，且多路公连接头的外端能够穿过第一可穿过密封通道伸出至第一环形槽的外端；
所述的多路母连接组件包括安装在第四环形槽内的第二内弹性密封塞和第二外弹性密封塞，第二内弹性密封塞同轴套装在第二外弹性密封塞内并通过连接在第四环形槽内的第二内固定环和第二外固定环固定；所述的第二内弹性密封塞和第二外弹性密封塞之间形成第二可穿过密封通道；
所述的多路母连接组件还包括安装在第五环形槽内的多路母连接头，并通过连接在第五环形槽内的第二内限位环限位；
所述的多路公连接头与多路母连接头之间通过多路屏蔽电缆进行电连接。
进一步的：
优选的，所述的第一内弹性密封塞和第二内弹性密封塞结构相同；所述的第一内弹性密封塞为环形结构，第一内弹性密封塞的外侧壁上设置有外锯齿形密封口，第一内弹性密封塞的内侧壁上的外端设置有内限位台阶，内限位台阶与第一内固定环接触限位，第一内弹性密封塞的内端面设置有内定位凹槽，内定位凹槽与公头定位凸台相配合实现定位。
优选的，所述的第一外弹性密封塞和第二外弹性密封塞结构相同；所述的第一外弹性密封塞为环形结构，第一外弹性密封塞的内侧壁上设置有内锯齿形密封口，第一外弹性密封塞的外侧的外端设置有外限位台阶，外限位台阶与第一外固定环接触限位，第一外弹性密封塞的内端面上设置有外定位凹槽，外定位凹槽与公头定位凸台相配合实现定位；
所述的外锯齿形密封口和内锯齿形密封口之间形成第一可穿过密封通道。
优选的，所述的多路公连接头为一体成形的环形结构，包括第一环形导体，第一环形导体的外端设置有两个及以上的导电凸台，每个导电凸台的内侧和外侧均设置有彼此隔离的公头导电环；第一环形导体的内端设置有密封导正凸台，密封导正凸台内设置有第一连线口，第一连线口与每个公头导电环电连接导通。
优选的，所述的多路母连接头为一体成形的环形结构，包括第二环形导体，第二环形导体的外端设置有两个及以上的导电凹槽，每个导电凹槽的内侧和外侧均设置有彼此隔离的母头导电环，第二环形导体的内端设置有第二连线口，所述的第二连线口与每个母头导电环电连接导通；所述的第二环形导体内部设置有限位凹槽，限位凹槽与第二内限位环接触限位。
优选的，所述的导电凸台与导电凹槽相对应配合插接，实现电连接导通。
优选的，所述的多路屏蔽电缆的一端与多路公连接头的第一连线口电连接导通并胶封在第一连线口内；所述的多路屏蔽电缆的另一端与多路母连接头的第二连线口电连接导通并胶封在第二连线口内。
优选的，所述的公接头和母接头的外径与杆体外径相同，所述的公接头和母接头的内径大于杆体的内径。
优选的，所述的穿线管焊接在杆体内，穿线管的两段分别与第一轴向贯通孔的内端和第二轴向贯通孔的内端相连通。
优选的，所述的多路屏蔽电缆铺设在第一轴向贯通孔、穿线管和第二轴向贯通孔组成的通道内，多路屏蔽电缆的中间胶封在穿线管内，多路屏蔽电缆的两端留有伸缩余量。
本发明还保护一种如上所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆的使用方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，初始密封状态：
多路公连接头在内弹簧和外弹簧作用下，全部位于第二环形槽内，第一内弹性密封塞和第一外弹性密封塞之间的第一可穿过密封通道关闭，对多路公连接头进行密封保护；多路母连接头一直位于第五环形槽内，第二内弹性密封塞和第二外弹性密封塞之间的第二可穿过密封通道关闭，对多路母连接头进行密封保护；
步骤二，有线传输钻杆连接：
定向钻进时，当需要添加有线传输钻杆时，将钻杆本体的公接头与定向钻机上的钻杆本体的母接头连接，然后连接配套的旋转送水器；连接过程中和连接后，有线传输钻杆始终保持初始密封状态；
步骤三，传输通路接通：
开启泥浆泵，通过旋转送水器向定向钻孔提供高压冲洗液，冲洗液进入钻杆本体后，沿径向过水孔和第一轴向贯通孔进入第三环形槽，推动多路公连接头移动，压缩内弹簧和外弹簧，使得多路公连接头从第一内弹性密封塞和第一外弹性密封塞之间的第一可穿过密封通道穿出，沿第二内弹性密封塞和第二外弹性密封塞之间的第二可穿过密封通道挤入，至多路公连接头的公头导电环与多路母连接头的母头导电环全部连通；有线传输钻杆将孔底测量探管和孔口防爆计算机连通；
步骤四，随钻测量定向钻进：
启动定向钻机进行定向钻进，定向钻进过程中，通过有线传输钻杆将孔口防爆计算机的控制指令下发给孔底测量探管，并为孔底测量探管供电；孔底测量探管按照孔口防爆计算机的控制指令进行工作，并将测得的孔底信息通过有线传输钻杆实时上传至孔口防爆计算机，由防爆计算机进行处理和显示，为司钻人员提供决策依据；
步骤五，传输通路切断：
单根钻杆施工完成后，关闭泥浆泵，多路公连接头在内弹簧和外弹簧作用下复位，第一内弹性密封塞和第一外弹性密封塞贴紧，使得第一可穿过密封通道密封，第二内弹性密封塞和第二外弹性密封塞贴紧，使得第二可穿过密封通道密封；
步骤六，退钻封孔：
重复步骤二至步骤五进行定向钻孔施工，直至达到设计深度，退出孔内有线传输钻杆，连接孔口管路进行封孔。
本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：
(Ⅰ)本发明的信号传输通路多。采用多路公连接头、多路母连接头和多路屏蔽电缆进行信号传输，传输通道数量不受结构限制，可根据需要进行设置，为电能和各类测量信号同步快速传输创造了条件。
(Ⅱ)本发明的连接故障率低。将钻杆本体连接和信号传输通路连接分成异步作业的两个部分，钻杆本体连接时，多路公连接组件和多路母连接组件始终处于密封保护状态，连接扭矩和推进力不会作用在多路公连接组件和多路母连接组件上，提高了多路公连接组件和多路母连接组件的使用寿命。
(Ⅲ)本发明减少了非正常损坏。非工作状态下，多路公连接组件和多路母连接组件始终处于密封保护状态，避免了有线传输钻杆连接、拆卸、运输等过程中传输组件发生非正常损坏。
(Ⅳ)本发明的传输通路自动接通和切断。利用定向钻进用高压冲洗液进行传输通道接通和切断控制，确保了正常工作时传输通路保持畅通，同时确保停止使用后传输通路自动接通和切断，避免有线传输钻杆非工作状态带电，提高了爆炸性气体环境中的安全性。
附图说明
图1是煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆的整体剖视结构示意图。
图2是的整体剖视结构示意图。
图3是多路公连接组件结构及在钻杆本体内的剖视安装示意图。
图4是多路母连接组件结构及在钻杆本体内的剖视安装示意图。
图5是多路公连接头的剖视结构示意图。
图6是多路母连接头的剖视结构示意图。
图7是第一内弹性密封塞和第二内弹性密封塞的剖视结构示意图。
图8是第一外弹性密封塞和第二外弹性密封塞的剖视结构示意图。
图9是煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆的传输通路切断的剖视示意图。
图10是煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆的传输通路接通的剖视示意图。
图中各个标号的含义为：1-钻杆本体，2-公接头，3-杆体，4-母接头，5-多路公连接组件，6-多路母连接组件，7-穿线管，8-多路屏蔽电缆，9-过水通道；
201-第一环形槽，202-第二环形槽，203-第三环形槽，204-公头定位凸台，205-第一轴向贯通孔，206-径向过水孔，
401-第四环形槽，402-第五环形槽，403-母头定位凸台，404-第二轴向贯通孔；
501-第一内弹性密封塞，502-第一外弹性密封塞，503-多路公连接头，504-第一内固定环，505-第一外固定环，506-第一内限位环，507-第一外限位环，508-内弹簧，509-外弹簧，510-第一可穿过密封通道；
50101-外锯齿形密封口，50102-内限位台阶，50103-内定位凹槽；
50201-内锯齿形密封口，50202-外限位台阶，50203-外定位凹槽；
50301-导电凸台，50302-公头导电环，50303-密封导正凸台，50304-第一连线口，50305-第一环形导体；
601-第二内弹性密封塞，602-第二外弹性密封塞，603-多路母连接头，604-第二内固定环，605-第二外固定环，606-第二内限位环，607-第二可穿过密封通道；
60301-导电凹槽，60302-母头导电环，60303-第二连线口，60304-限位凹槽，60305-第二环形导体。
以下结合实施例对本发明的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
需要说明的是，本发明中的所有部件和设备，如无特殊说明，全部均采用现有技术中已知的部件和设备。例如定向钻机、旋转送水器、泥浆泵、孔底测量探管和孔口防爆计算机均采用已知的设备。
鉴于背景技术中记载的现有技术的缺陷，本发明通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，针对目前煤矿井下定向钻进用有线传输钻杆存在的信号传输通路少、连接故障率高、中心通缆装置缺少安全保护等不足，研究设计出一种煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆及使用方法，以克服上述缺陷。
本发明给出了一种煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆及使用方法。本发明的有线传输钻杆包括由公接头、杆体、母接头依次摩擦焊接而成的钻杆本体，设置在公接头上的多路公连接组件，设置在母接头上的多路母连接组件，设置在钻杆本体内部的穿线管，以及穿过穿线管将多路公连接组件与多路母连接组件连通的多路屏蔽电缆。有线传输钻杆初始和连接时处于密封状态；向钻孔提供高压冲洗液进行定向钻进时，相邻多路公连接组件和多路母连接组件连通，传输通路接通，实现双向信号和单向电能高效传输；定向钻进结束后，停止供冲洗液，有线传输钻杆恢复密封状态。
本发明采用多路屏蔽电缆传输、异步连接、常闭密封等技术手段，实现了有线传输钻杆多路信号快速传输、传输通路自动接通和切断、传输组件非工作状态下安全防护，提高了有线传输钻杆的电能与信号传输能力、工作可靠性和使用安全性，为孔底多参数采集和智能定向钻进提供了保障。
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例给出一种煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，如图1所示，包括钻杆本体1，钻杆本体1内的中空通道为过水通道9，钻杆本体1包括一体同轴相连的公接头2、杆体3和母接头4，其特征在于，公接头2内设置有多路公连接组件5，母接头4内设置有多路母连接组件6，杆体3内设置有穿线管7，穿线管7内铺设的多路屏蔽电缆8将多路公连接组件5和多路母连接组件6相连通。
如图2所示，公接头2上开设有从外端至内端依次连通的第一环形槽201、第二环形槽202和第三环形槽203，第一环形槽201、第二环形槽202和第三环形槽203的内径依次递减；第一环形槽201底部的内端面上设置有两个公头定位凸台204，第三环形槽203的底部连通有第一轴向贯通孔205的外端；第三环形槽203的侧壁上开设有与过水通道9相连通的径向过水孔206。
如图2所示，母接头4上开设有从外端至内端依次连通的第四环形槽401和第五环形槽402，第四环形槽401和第五环形槽402的内径递减；第四环形槽401底部的端面上设置有两个母头定位凸台403；第五环形槽402的底部连通有第二轴向贯通孔404的外端。
如图3所示，多路公连接组件5包括安装在第一环形槽201内的第一内弹性密封塞501和第一外弹性密封塞502，第一内弹性密封塞501同轴套装在第一外弹性密封塞502内并通过连接在第一环形槽201内的第一内固定环504和第一外固定环505固定；第一内弹性密封塞501和第一外弹性密封塞502之间形成第一可穿过密封通道510。
多路公连接组件5还包括安装在第二环形槽202内的多路公连接头503，并通过连接在第二环形槽202内部外端的第一内限位环506和第一外限位环507限位；多路公连接头503的内外两侧分别套装有内弹簧508和外弹簧509，内弹簧508和外弹簧509的外端分别顶在第一内限位环506和第一外限位环507上，内弹簧508和外弹簧509的内端分别顶在多路公连接头503内端的密封导正凸台50303上，使得多路公连接头503能够在第二环形槽202内伸缩运动，且多路公连接头503的外端能够穿过第一可穿过密封通道510伸出至第一环形槽201的外端。
如图4所示，多路母连接组件6包括安装在第四环形槽401内的第二内弹性密封塞601和第二外弹性密封塞602，第二内弹性密封塞601同轴套装在第二外弹性密封塞602内并通过连接在第四环形槽401内的第二内固定环604和第二外固定环605固定；第二内弹性密封塞601和第二外弹性密封塞602之间形成第二可穿过密封通道607。
多路母连接组件6还包括安装在第五环形槽402内的多路母连接头603，并通过连接在第五环形槽402内的第二内限位环606限位。
多路公连接头503与多路母连接头603之间通过多路屏蔽电缆8进行电连接。
作为本实施例的一种优选方案，如图7所示，第一内弹性密封塞501和第二内弹性密封塞601结构相同；第一内弹性密封塞501为环形结构，第一内弹性密封塞501的外侧壁上设置有外锯齿形密封口50101，第一内弹性密封塞501的内侧壁上的外端设置有内限位台阶50102，内限位台阶50102与第一内固定环504接触限位，第一内弹性密封塞501的内端面设置有内定位凹槽50103，内定位凹槽50103与公头定位凸台204相配合实现定位。
作为本实施例的一种优选方案，如图8所示，第一外弹性密封塞502和第二外弹性密封塞602结构相同；第一外弹性密封塞502为环形结构，第一外弹性密封塞502的内侧壁上设置有内锯齿形密封口50201，第一外弹性密封塞502的外侧的外端设置有外限位台阶50202，外限位台阶50202与第一外固定环505接触限位，第一外弹性密封塞502的内端面上设置有外定位凹槽50203，外定位凹槽50203与公头定位凸台204相配合实现定位。
外锯齿形密封口50101和内锯齿形密封口50201之间形成第一可穿过密封通道510。
作为本实施例的一种优选方案，如图5所示，多路公连接头503为一体成形的环形结构，包括第一环形导体50305，第一环形导体50305的外端设置有两个及以上的导电凸台50301，每个导电凸台50301的内侧和外侧均设置有彼此隔离的公头导电环50302；第一环形导体50305的内端设置有密封导正凸台50303，密封导正凸台50303内设置有第一连线口50304，第一连线口50304与每个公头导电环50302电连接导通。
作为本实施例的一种优选方案，如图6所示，多路母连接头603为一体成形的环形结构，包括第二环形导体60305，第二环形导体60305的外端设置有两个及以上的导电凹槽60301，每个导电凹槽60301的内侧和外侧均设置有彼此隔离的母头导电环60302，第二环形导体60305的内端设置有第二连线口60303，第二连线口60303与每个母头导电环60302电连接导通；第二环形导体60305内部设置有限位凹槽60304，限位凹槽60304与第二内限位环606接触限位。
进一步优选的，导电凸台50301与导电凹槽60301相对应配合插接，实现电连接导通。
作为本实施例的一种优选方案，多路屏蔽电缆8的一端与多路公连接头503的第一连线口50304电连接导通并胶封在第一连线口50304内；多路屏蔽电缆8的另一端与多路母连接头603的第二连线口60303电连接导通并胶封在第二连线口60303内。
作为本实施例的一种优选方案，公接头2和母接头4的外径与杆体3外径相同，公接头2和母接头4的内径大于杆体3的内径。
作为本实施例的一种优选方案，穿线管7焊接在杆体3内，穿线管7的两段分别与第一轴向贯通孔205的内端和第二轴向贯通孔的内端404相连通。
作为本实施例的一种优选方案，多路屏蔽电缆8铺设在第一轴向贯通孔205、穿线管7和第二轴向贯通孔404组成的通道内，多路屏蔽电缆8的中间胶封在穿线管7内，多路屏蔽电缆8的两端留有伸缩余量。
实施例2：
本实施例给出一种实施例1中给出的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆的使用方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，初始密封状态：
如图9所示，多路公连接头503在内弹簧508和外弹簧509作用下，全部位于第二环形槽202内，第一内弹性密封塞501和第一外弹性密封塞502之间的第一可穿过密封通道510关闭，对多路公连接头503进行密封保护；多路母连接头603一直位于第五环形槽402内，第二内弹性密封塞601和第二外弹性密封塞602之间的第二可穿过密封通道607关闭，对多路母连接头603进行密封保护。
步骤二，有线传输钻杆连接：
定向钻进时，当需要添加有线传输钻杆时，将钻杆本体1的公接头2与定向钻机上的钻杆本体1的母接头4连接，然后连接配套的旋转送水器。连接过程中和连接后，有线传输钻杆始终保持初始密封状态。
步骤三，传输通路接通：
如图10所示，开启泥浆泵，通过旋转送水器向定向钻孔提供高压冲洗液，冲洗液进入钻杆本体1后，沿径向过水孔206和第一轴向贯通孔205进入第三环形槽203，推动多路公连接头503移动，压缩内弹簧508和外弹簧509，使得多路公连接头503从第一内弹性密封塞501和第一外弹性密封塞502之间的第一可穿过密封通道510穿出，沿第二内弹性密封塞601和第二外弹性密封塞602之间的第二可穿过密封通道607挤入，至多路公连接头503的公头导电环50302与多路母连接头603的母头导电环60302全部连通；有线传输钻杆将孔底测量探管和孔口防爆计算机连通。
步骤四，随钻测量定向钻进：
启动定向钻机进行定向钻进，定向钻进过程中，通过有线传输钻杆将孔口防爆计算机的控制指令下发给孔底测量探管，并为孔底测量探管供电；孔底测量探管按照孔口防爆计算机的控制指令进行工作，并将测得的孔底信息通过有线传输钻杆实时上传至孔口防爆计算机，由防爆计算机进行处理和显示，为司钻人员提供决策依据。
步骤五，传输通路切断：
单根钻杆施工完成后，关闭泥浆泵，多路公连接头503在内弹簧508和外弹簧509作用下复位，第一内弹性密封塞501和第一外弹性密封塞502贴紧，使得第一可穿过密封通道510密封，第二内弹性密封塞601和第二外弹性密封塞602贴紧，使得第二可穿过密封通道607密封。
步骤六，退钻封孔：
重复步骤二至步骤五进行定向钻孔施工，直至达到设计深度，退出孔内有线传输钻杆，连接孔口管路进行封孔。

Claims (10)

1.一种煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，包括钻杆本体(1)，钻杆本体(1)内的中空通道为过水通道(9)，钻杆本体(1)包括一体同轴相连的公接头(2)、杆体(3)和母接头(4)，其特征在于，所述的公接头(2)内设置有多路公连接组件(5)，所述的母接头(4)内设置有多路母连接组件(6)，所述的杆体(3)内设置有穿线管(7)，穿线管(7)内铺设的多路屏蔽电缆(8)将多路公连接组件(5)和多路母连接组件(6)相连通。
2.如权利要求1所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，其特征在于，所述的公接头(2)上开设有从外端至内端依次连通的第一环形槽(201)、第二环形槽(202)和第三环形槽(203)，第一环形槽(201)、第二环形槽(202)和第三环形槽(203)的内径依次递减；所述的第一环形槽(201)底部的内端面上设置有两个公头定位凸台(204)，所述的第三环形槽(203)的底部连通有第一轴向贯通孔(205)的外端；所述的第三环形槽(203)的侧壁上开设有与过水通道(9)相连通的径向过水孔(206)；
所述的母接头(4)上开设有从外端至内端依次连通的第四环形槽(401)和第五环形槽(402)，第四环形槽(401)和第五环形槽(402)的内径递减；所述的第四环形槽(401)底部的端面上设置有两个母头定位凸台(403)；所述的第五环形槽(402)的底部连通有第二轴向贯通孔(404)的外端；
所述的多路公连接组件(5)包括安装在第一环形槽(201)内的第一内弹性密封塞(501)和第一外弹性密封塞(502)，第一内弹性密封塞(501)同轴套装在第一外弹性密封塞(502)内并通过连接在第一环形槽(201)内的第一内固定环(504)和第一外固定环(505)固定；所述的第一内弹性密封塞(501)和第一外弹性密封塞(502)之间形成第一可穿过密封通道(510)；
所述的多路公连接组件(5)还包括安装在第二环形槽(202)内的多路公连接头(503)，并通过连接在第二环形槽(202)内部外端的第一内限位环(506)和第一外限位环(507)限位；所述的多路公连接头(503)的内外两侧分别套装有内弹簧(508)和外弹簧(509)，内弹簧(508)和外弹簧(509)的外端分别顶在第一内限位环(506)和第一外限位环(507)上，内弹簧(508)和外弹簧(509)的内端分别顶在多路公连接头(503)内端的密封导正凸台(50303)上，使得多路公连接头(503)能够在第二环形槽(202)内伸缩运动，且多路公连接头(503)的外端能够穿过第一可穿过密封通道(510)伸出至第一环形槽(201)的外端；
所述的多路母连接组件(6)包括安装在第四环形槽(401)内的第二内弹性密封塞(601)和第二外弹性密封塞(602)，第二内弹性密封塞(601)同轴套装在第二外弹性密封塞(602)内并通过连接在第四环形槽(401)内的第二内固定环(604)和第二外固定环(605)固定；所述的第二内弹性密封塞(601)和第二外弹性密封塞(602)之间形成第二可穿过密封通道(607)；
所述的多路母连接组件(6)还包括安装在第五环形槽(402)内的多路母连接头(603)，并通过连接在第五环形槽(402)内的第二内限位环(606)限位；
所述的多路公连接头(503)与多路母连接头(603)之间通过多路屏蔽电缆(8)进行电连接。
3.如权利要求2所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，其特征在于，所述的第一内弹性密封塞(501)和第二内弹性密封塞(601)结构相同；所述的第一内弹性密封塞(501)为环形结构，第一内弹性密封塞(501)的外侧壁上设置有外锯齿形密封口(50101)，第一内弹性密封塞(501)的内侧壁上的外端设置有内限位台阶(50102)，内限位台阶(50102)与第一内固定环(504)接触限位，第一内弹性密封塞(501)的内端面设置有内定位凹槽(50103)，内定位凹槽(50103)与公头定位凸台(204)相配合实现定位。
4.如权利要求3所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，其特征在于，所述的第一外弹性密封塞(502)和第二外弹性密封塞(602)结构相同；所述的第一外弹性密封塞(502)为环形结构，第一外弹性密封塞(502)的内侧壁上设置有内锯齿形密封口(50201)，第一外弹性密封塞(502)的外侧的外端设置有外限位台阶(50202)，外限位台阶(50202)与第一外固定环(505)接触限位，第一外弹性密封塞(502)的内端面上设置有外定位凹槽(50203)，外定位凹槽(50203)与公头定位凸台(204)相配合实现定位；
所述的外锯齿形密封口(50101)和内锯齿形密封口(50201)之间形成第一可穿过密封通道(510)。
5.如权利要求2所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，其特征在于，所述的多路公连接头(503)为一体成形的环形结构，包括第一环形导体(50305)，第一环形导体(50305)的外端设置有两个及以上的导电凸台(50301)，每个导电凸台(50301)的内侧和外侧均设置有彼此隔离的公头导电环(50302)；第一环形导体(50305)的内端设置有密封导正凸台(50303)，密封导正凸台(50303)内设置有第一连线口(50304)，第一连线口(50304)与每个公头导电环(50302)电连接导通。
6.如权利要求5所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，其特征在于，所述的多路母连接头(603)为一体成形的环形结构，包括第二环形导体(60305)，第二环形导体(60305)的外端设置有两个及以上的导电凹槽(60301)，每个导电凹槽(60301)的内侧和外侧均设置有彼此隔离的母头导电环(60302)，第二环形导体(60305)的内端设置有第二连线口(60303)，所述的第二连线口(60303)与每个母头导电环(60302)电连接导通；所述的第二环形导体(60305)内部设置有限位凹槽(60304)，限位凹槽(60304)与第二内限位环(606)接触限位；
所述的导电凸台(50301)与导电凹槽(60301)相对应配合插接，实现电连接导通。
7.如权利要求6所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，其特征在于，所述的多路屏蔽电缆(8)的一端与多路公连接头(503)的第一连线口(50304)电连接导通并胶封在第一连线口(50304)内；所述的多路屏蔽电缆(8)的另一端与多路母连接头(603)的第二连线口(60303)电连接导通并胶封在第二连线口(60303)内。
8.如权利要求2所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，其特征在于，所述的穿线管(7)焊接在杆体(3)内，穿线管(7)的两段分别与第一轴向贯通孔(205)的内端和第二轴向贯通孔的内端(404)相连通。
9.如权利要求2所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆，其特征在于，所述的多路屏蔽电缆(8)铺设在第一轴向贯通孔(205)、穿线管(7)和第二轴向贯通孔(404)组成的通道内，多路屏蔽电缆(8)的中间胶封在穿线管(7)内，多路屏蔽电缆(8)的两端留有伸缩余量。
10.一种如权利要求1至9任一项所述的煤矿井下定向钻进用密封自通断多路有线传输钻杆的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一，初始密封状态：
多路公连接头(503)在内弹簧(508)和外弹簧(509)作用下，全部位于第二环形槽(202)内，第一内弹性密封塞(501)和第一外弹性密封塞(502)之间的第一可穿过密封通道(510)关闭，对多路公连接头(503)进行密封保护；多路母连接头(603)一直位于第五环形槽(402)内，第二内弹性密封塞(601)和第二外弹性密封塞(602)之间的第二可穿过密封通道(607)关闭，对多路母连接头(603)进行密封保护；
步骤二，有线传输钻杆连接：
定向钻进时，当需要添加有线传输钻杆时，将钻杆本体(1)的公接头(2)与定向钻机上的钻杆本体(1)的母接头(4)连接，然后连接配套的旋转送水器；连接过程中和连接后，有线传输钻杆始终保持初始密封状态；
步骤三，传输通路接通：
开启泥浆泵，通过旋转送水器向定向钻孔提供高压冲洗液，冲洗液进入钻杆本体(1)后，沿径向过水孔(206)和第一轴向贯通孔(205)进入第三环形槽(203)，推动多路公连接头(503)移动，压缩内弹簧(508)和外弹簧(509)，使得多路公连接头(503)从第一内弹性密封塞(501)和第一外弹性密封塞(502)之间的第一可穿过密封通道(510)穿出，沿第二内弹性密封塞(601)和第二外弹性密封塞(602)之间的第二可穿过密封通道(607)挤入，至多路公连接头(503)的公头导电环(50302)与多路母连接头(603)的母头导电环(60302)全部连通；有线传输钻杆将孔底测量探管和孔口防爆计算机连通；
步骤四，随钻测量定向钻进：
启动定向钻机进行定向钻进，定向钻进过程中，通过有线传输钻杆将孔口防爆计算机的控制指令下发给孔底测量探管，并为孔底测量探管供电；孔底测量探管按照孔口防爆计算机的控制指令进行工作，并将测得的孔底信息通过有线传输钻杆实时上传至孔口防爆计算机，由防爆计算机进行处理和显示，为司钻人员提供决策依据；
步骤五，传输通路切断：
单根钻杆施工完成后，关闭泥浆泵，多路公连接头(503)在内弹簧(508)和外弹簧(509)作用下复位，第一内弹性密封塞(501)和第一外弹性密封塞(502)贴紧，使得第一可穿过密封通道(510)密封，第二内弹性密封塞(601)和第二外弹性密封塞(602)贴紧，使得第二可穿过密封通道(607)密封；
步骤六，退钻封孔：
重复步骤二至步骤五进行定向钻孔施工，直至达到设计深度，退出孔内有线传输钻杆，连接孔口管路进行封孔。
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