為了解決螺旋鑽杆、寬葉片鑽杆和三棱柱鑽杆在施工中軟突出煤層鑽的問題，在施工中容易出現卡鑽和埋鑽，介紹整體三棱鏡鑽杆，探讨鑽杆的結構特點，研究其加工工藝， 并測試鑽杆。通過對鑽杆的試驗和斷裂分析，證明鑽杆的抗扭力強度已達到設計要求。該整體式三角形螺杆鑽杆用ZDY-3200S型全液壓鑽機進行鑽井行業試驗，其鑽孔率為100%。
在煤炭開采過程中，采氣是預防和控制瓦斯突出爆炸等事故的根本措施。煤層鑽井和采氣技術作為預防和控制煤礦瓦斯災害的根本措施之一，得到了廣泛的應用。但對于軟性突出的煤層，特别是在地面應力較高的地區，鑽井施工難度很大，容易出現噴孔、破洞、卡鑽等異常現象，造成鑽孔率低、鑽井深度淺，軟煤層鑽井深度一般不超過100m，嚴重影響鑽井采氣效果。
目前，煤礦軟突出煤層鑽井施工中使用的鑽杆主要是螺杆鑽杆、寬葉片鑽杆和棱柱形鑽杆。
（1）螺旋鑽是幹式擺動鑽法，螺杆鑽杆與鑽孔形成螺旋輸送帶，螺旋鑽杆連續地将鑽頭破碎的岩渣輸送到孔的外部。螺旋鑽有效地解決了除渣問題，但鑽孔大，鑽孔難度大。
（2）寬葉片鑽杆以螺杆鑽杆為基礎，在螺旋角和螺距沒有變化的情況下，降低螺旋葉片的高度，增加葉片的厚度，使鑽杆能通過回油器卡盤和夾持器的内孔，實作鑽機的擰開鑽杆， 無需使用主動鑽杆，同時減少螺旋葉片（翼）對鑽洞内壁的刮削，提高鑽入孔的穩定性和鑽井效率。但是，與螺杆鑽杆相比，寬葉片鑽杆的渣空間較小，排放效率低。
（3）三棱鏡鑽杆的除渣機理是在鑽杆與鑽壁之間形成3弧空間，并擴大通道以排除煤粉和瓦斯。鑽杆在鑽井過程中，将煤粉攪動起來，可以起到二次煤破碎的作用，煤粉在運動狀态下被壓力吹出，能有效解決螺旋鑽杆渣通道堵塞、鑽井時不易發生卡鑽現象， 保持鑽孔。但是，三角形鑽杆加工的品質難以控制，且強度低于同規格的其他鑽杆，在鑽井過程中經常出現杆斷裂、鑽井損失的現象，增加了鑽井成本。是以，筆者設計了一種整體三角形螺杆鑽杆，以解決在施工中螺杆鑽杆、寬葉片鑽杆和三棱鏡鑽杆在軟突出煤層鑽孔中的上述問題。
1、整個三棱柱鑽杆結構及工作原理
整體式三角形螺杆鑽杆結構如圖1所示。鑽杆為整體結構，兩端為公、母接頭，鑽杆體外橫截面與三棱鏡鑽杆相似，但鑽杆外壁設定有不連續的螺旋槽。
整體式三角形螺杆鑽杆結合了螺杆鑽杆和三棱鏡鑽杆的優點，三棱鏡的結構增加了鑽杆外壁與孔壁之間的環形氣流面積，鑽杆在軟突出的煤層中的旋轉可引起渦流， 依靠鑽杆的三邊将沉積在鑽孔底部的煤粉凸起，使煤粉内部的孔内一直處于運動狀态，避免煤粉在孔内堆積堵塞;
同時，鑽杆外壁上的螺旋槽可以輔助排渣，當卡鑽、埋鑽的情況下，可借助于螺旋槽的采孔功能将塌孔
整體式三角形螺杆鑽杆的結構表明，整體式三角形螺杆鑽杆具有以下特點：
（1）整體式結構提高了鑽杆的抗扭強度和彎曲強度;
（2）鑽杆兩端采用增厚設計，有效保證了螺紋端的壁厚;
（3）與螺杆鑽杆相比，葉片的硬度和強度高，耐磨性好;
（4）與三棱鏡鑽杆相比，螺旋槽可連續将孔中的煤渣輸送到孔外;
（5）寬刀片結構減少了刀片對穿孔壁的刮擦，保證了孔壁的穩定性。
2、鑽杆加工工藝
整體式三角螺杆鑽杆的材料為42CrMo厚壁管材料，強度高，韌性好，經過整體調理處理，硬度達到HRC32~37，進而保證鑽杆具有良好的綜合力學性能。
根據鑽杆結構确定鑽杆工藝的過程包括以下四個過程：
