CN102226389A - 煤矿钻孔防塌孔管网和防塌孔方法 - Google Patents

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李辉
袁东升
曹中秋
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Abstract

本发明涉及一种煤矿钻孔防塌孔管网和防塌孔方法，管网是在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层。另外，本发明利用管网留在孔内，由于管网有一定强度，可以支撑煤体，保持钻孔形状。利用可折叠钻头，使管网内径与钻头匹配，同时管网能更容易地随钻杆插入钻孔。

Description

煤矿钻孔防塌孔管网和防塌孔方法
技术领域
本发明涉及一种煤矿钻孔防塌技术，特别是涉及一种煤矿钻孔防塌孔管网和防塌孔方法。
背景技术
目前，在煤体内打钻，形成钻孔，抽出钻后，钻孔通常会出现塌陷，钻孔闭合就会影响排放和抽放瓦斯气体。
发明内容
为克服现有技术存在的不足，本发明提供一种煤矿钻孔防塌孔管网和防塌孔方法。
技术方案：一种煤矿钻孔防塌孔管网，其特征是，在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层。
在弹簧的螺旋臂外侧面均布有倒刺。
一种煤矿钻孔防塌孔方法，包括以下步骤：
(1)生产防塌孔管网：在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层；
(2)将防塌孔管网套装在钻具的钻杆上，该钻杆末端的钻头为可折叠钻头，该可折叠钻头的张开宽度H1大于防塌孔管网的外径，其折叠后的宽度小于防塌孔管网的内径H0；
(3)利用钻具对煤层打孔，使防塌孔管网跟随钻杆一起进入钻孔内；
(4)钻孔结束时，使可折叠钻头处于折叠状态被拉出，并确保防塌孔管网留置于钻孔内。
钻具包括中空钻杆，可折叠钻头至少含有两个叶片，各叶片的一端铰接在钻杆末端的内腔中，各叶片内侧末端设有光滑的顶肩，在钻杆内腔沿轴向套装有一根推拉杆，该推拉杆一端设有与顶肩配合的顶块，推拉杆另一端安装在两个支撑板中心，在该两支撑板之间的钻杆壁上设有L形导向定位孔，推拉杆上垂直固定有挡栓，挡栓伸出导向定位孔，同时在两支撑板上安装有输气管使钻杆内腔两端连通。
钻杆末端设有与钻头叶片外侧面匹配的支撑座。
挡栓伸出导向定位孔后固定在一个套管上，该套管匹配套装在钻杆外侧。
钻具的钻杆末端设有内腔或者钻杆末端固定有带内腔的座，可折叠钻头至少含有两个叶片，各叶片的一端铰接在钻杆末端的内腔中或者铰接在带内腔的座中，在钻杆末端内腔中或者坐中横向固定有一个支撑板或支架，该支撑板或支架的中心固定有一个沿轴线方向的中心轴，在该中心轴末端安装有偏心块；偏心块呈V字形，其一侧固定有配重体，另一侧设有顶台，钻头叶片末端设有与顶台配合的顶槽；在中心轴上还套装有一个复位扭簧，该复位扭簧一端与钻杆固定，另一端与偏心块固定。
钻具的钻杆末端设有内腔或者钻杆末端固定有带内腔的座，可折叠钻头至少含有两个叶片，各叶片的一端铰接在钻杆末端的内腔中或者铰接在带内腔的座中，在钻杆末端内腔中或者坐中横向固定有一个支撑板或支架，该支撑板或支架的中心固定有一个沿轴线方向的中心轴，在该中心轴末端安装有偏心块；偏心块呈V字形，其一侧固定有配重体，另一侧设有顶台，钻头叶片末端设有与顶台配合的顶槽；在钻杆或者带内腔的座的末端设有端盖，该端盖上设有与所有叶片配合的让位孔，同时该端盖上还设有出气口，端盖上固定有复位弹簧，该复位弹簧的另一端与偏心块连接。
一种煤矿钻孔防塌孔方法，包括以下步骤：
(1)生产防塌孔管网：在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层；
(2)将防塌孔管网套装在钻具的钻杆上，钻头的最大宽度H1大于防塌孔管网内径H0；
(3)利用钻具对煤层打孔，使防塌孔管网跟随钻杆一起进入钻孔内；
(4)钻孔结束时，拉出钻具，并确保防塌孔管网留置于钻孔内。
本发明的有益效果：
本发明利用管网留在孔内，由于管网有一定强度，可以支撑煤体，保持钻孔形状。
利用可折叠钻头，使管网内径与钻头匹配，同时管网能更容易地随钻杆插入钻孔。
附图说明
图1是本发明工作状态示意图；
图2是抽出钻杆后的示意图；
图3是一种折叠钻具的结构示意图；
图4是钻杆与推拉杆的配合结构示意图；
图5是同时套装多个管网的钻杆外观示意图；
图6是固定钻杆与管网安装示意图；
图7是一种折叠钻具的结构示意图；
图8是图7的右视图；
图9是与图8稍有不同的另一种钻头端面示意图。
图中标号1为钻杆，11为支撑座，12为管腔，13为端盖，14为出气口，15为销轴，16为顶肩，2为可折叠钻头之一，21为固定钻头，22为可折叠钻头之二，23为顶槽，3为防塌孔管网，31为网片，32为倒刺，4为推拉杆，41为挡栓，42为套管，43为输气管，44为支撑板，45为顶块，5为偏心体，51为支撑板或支撑架，52为中心轴，53为配重体，54为顶台，55为复位扭簧，56为复位弹簧，6为煤层。
具体实施方式
实施例一：参见图1、图2、图3，一种煤矿钻孔防塌孔管网，在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层。在弹簧的螺旋臂外侧面均布有倒刺。
实施例一：参见图1、图2、图3、图4，一种煤矿钻孔防塌孔方法，包括以下步骤：
(1)生产防塌孔管网：在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层；
(2)将防塌孔管网套装在钻具的钻杆上，该钻杆末端的钻头为可折叠钻头，该可折叠钻头的张开宽度H1大于防塌孔管网的外径，其折叠后的宽度小于防塌孔管网的内径H0；钻具包括中空钻杆，可折叠钻头至少含有两个叶片，各叶片的一端铰接在钻杆末端的内腔中，各叶片内侧末端设有光滑的顶肩，在钻杆内腔沿轴向套装有一根推拉杆，该推拉杆一端设有与顶肩配合的顶块，推拉杆另一端安装在两个支撑板中心，在该两支撑板之间的钻杆壁上设有L形导向定位孔，推拉杆上垂直固定有挡栓，挡栓伸出导向定位孔，同时在两支撑板上安装有输气管使钻杆内腔两端连通。
钻杆末端设有与钻头叶片外侧面匹配的支撑座。
挡栓伸出导向定位孔后固定在一个套管上，该套管匹配套装在钻杆外侧。
(3)利用钻具对煤层打孔，使防塌孔管网跟随钻杆一起进入钻孔内；
(4)钻孔结束时，使可折叠钻头处于折叠状态被拉出，并确保防塌孔管网留置于钻孔内。
实施例三：参见图5，内容与实施例二基本相同，相同之处不重述，不同的是：同时多个防塌孔管网套装在同一根钻杆上工作。
实施例四：参见图7、图8，内容与实施例二基本相同，相同之处不重述，不同的是：钻具的钻杆末端设有内腔或者钻杆末端固定有带内腔的座，可折叠钻头至少含有两个叶片，各叶片的一端铰接在钻杆末端的内腔中或者铰接在带内腔的座中，在钻杆末端内腔中或者坐中横向固定有一个支撑板或支架，该支撑板或支架的中心固定有一个沿轴线方向的中心轴，在该中心轴末端安装有偏心块；偏心块呈V字形，其一侧固定有配重体，另一侧设有顶台，钻头叶片末端设有与顶台配合的顶槽；在中心轴上还套装有一个复位扭簧，该复位扭簧一端与钻杆固定，另一端与偏心块固定。
实施例五：参见图9，内容与实施例四基本相同，相同之处不重述，不同的是：在钻杆或者带内腔的座的末端设有端盖，该端盖上设有与所有叶片配合的让位孔，同时该端盖上还设有出气口，端盖上固定有复位弹簧，该复位弹簧的另一端与偏心块连接。
实施例六：参见图6，一种煤矿钻孔防塌孔方法，包括以下步骤：
(1)生产防塌孔管网：在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层；
(2)将防塌孔管网套装在钻具的钻杆上，钻头的最大宽度H1大于防塌孔管网内径H0；
(3)利用钻具对煤层打孔，使防塌孔管网跟随钻杆一起进入钻孔内；
(4)钻孔结束时，拉出钻具，并确保防塌孔管网留置于钻孔内。

Claims (9)

1.一种煤矿钻孔防塌孔管网，其特征是，在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层。
2.根据权利要求1所述的煤矿钻孔防塌孔管网，其特征是，在弹簧的螺旋臂外侧面均布有倒刺。
3.一种煤矿钻孔防塌孔方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)生产防塌孔管网：在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层；
(2)将防塌孔管网套装在钻具的钻杆上，该钻杆末端的钻头为可折叠钻头，该可折叠钻头的张开宽度H1大于防塌孔管网的外径，其折叠后的宽度小于防塌孔管网的内径H0；
(3)利用钻具对煤层打孔，使防塌孔管网跟随钻杆一起进入钻孔内；
(4)钻孔结束时，使可折叠钻头处于折叠状态被拉出，并确保防塌孔管网留置于钻孔内。
4.根据权利要求3所述的煤矿钻孔防塌孔方法，其特征是，钻具包括中空钻杆，可折叠钻头至少含有两个叶片，各叶片的一端铰接在钻杆末端的内腔中，各叶片内侧末端设有光滑的顶肩，在钻杆内腔沿轴向套装有一根推拉杆，该推拉杆一端设有与顶肩配合的顶块，推拉杆另一端安装在两个支撑板中心，在该两支撑板之间的钻杆壁上设有L形导向定位孔，推拉杆上垂直固定有挡栓，挡栓伸出导向定位孔，同时在两支撑板上安装有输气管使钻杆内腔两端连通。
5.根据权利要求4所述的煤矿钻孔防塌孔方法，其特征是，钻杆末端设有与钻头叶片外侧面匹配的支撑座。
6.根据权利要求3所述的煤矿钻孔防塌孔方法，其特征是，挡栓伸出导向定位孔后固定在一个套管上，该套管匹配套装在钻杆外侧。
7.根据权利要求3所述的煤矿钻孔防塌孔方法，其特征是，钻具的钻杆末端设有内腔或者钻杆末端固定有带内腔的座，可折叠钻头至少含有两个叶片，各叶片的一端铰接在钻杆末端的内腔中或者铰接在带内腔的座中，在钻杆末端内腔中或者坐中横向固定有一个支撑板或支架，该支撑板或支架的中心固定有一个沿轴线方向的中心轴，在该中心轴末端安装有偏心块；偏心块呈V字形，其一侧固定有配重体，另一侧设有顶台，钻头叶片末端设有与顶台配合的顶槽；在中心轴上还套装有一个复位扭簧，该复位扭簧一端与钻杆固定，另一端与偏心块固定。
8.根据权利要求3所述的煤矿钻孔防塌孔方法，其特征是，钻具的钻杆末端设有内腔或者钻杆末端固定有带内腔的座，可折叠钻头至少含有两个叶片，各叶片的一端铰接在钻杆末端的内腔中或者铰接在带内腔的座中，在钻杆末端内腔中或者坐中横向固定有一个支撑板或支架，该支撑板或支架的中心固定有一个沿轴线方向的中心轴，在该中心轴末端安装有偏心块；偏心块呈V字形，其一侧固定有配重体，另一侧设有顶台，钻头叶片末端设有与顶台配合的顶槽；在钻杆或者带内腔的座的末端设有端盖，该端盖上设有与所有叶片配合的让位孔，同时该端盖上还设有出气口，端盖上固定有复位弹簧，该复位弹簧的另一端与偏心块连接。
9.一种煤矿钻孔防塌孔方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)生产防塌孔管网：在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有螺旋的网片，或者在螺旋弹簧的螺旋臂上固定有柔性透气层；
(2)将防塌孔管网套装在钻具的钻杆上，钻头的最大宽度H1大于防塌孔管网内径H0；
(3)利用钻具对煤层打孔，使防塌孔管网跟随钻杆一起进入钻孔内；
(4)钻孔结束时，拉出钻具，并确保防塌孔管网留置于钻孔内。
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