CN107461157A - 流量切换割缝冲孔钻杆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于一种流量切割割缝冲孔钻杆。本发明属于煤炭钻探工程，矿山开采，地质钻探等技术设备领域，主要用于煤矿井下，瓦斯抽采孔，探放水孔，注浆孔等涉及一种射流割缝冲孔钻杆。随着高瓦斯低透气性煤层卸压增透技术研究的深入开展，水力化措施逐步得到应用，煤矿广泛应用进行高压水力割缝及压裂煤层增透技术试验，针对矿井煤层赋存特点，采用了在底板瓦斯巷中施工穿层钻孔，首先利用水力割缝设备进行煤层水力割缝，然后采用高压水进行煤层水力压裂的方式对试验区进行了水力压裂，封孔完成部分钻孔直接抽采，部分钻孔可再次增加水力冲孔三为一体的煤层增透技术。因此发明一种实现快速，安全，经济、高效钻进的一种射流割缝冲孔钻杆。
Description
技术领域
本发明属于煤炭钻探工程，矿山开采，地质钻探等技术设备领域，主要用于煤矿井下，瓦斯抽采孔，探放水孔，注浆孔等涉及一种钻杆，尤其是一种适用于煤矿井下使用的流量切换割缝冲孔钻杆。
背景技术
瓦斯灾害位列我国煤矿瓦斯、水、火、顶板、煤尘等五大灾害之首，是当前煤矿安全生产的最主要的威胁，瓦斯灾害事故一旦发生往往给企业造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失。如何有效的防止瓦斯灾害已经成为煤矿从业人员亟需解决的重要问题。
随着高瓦斯低透气性煤层卸压增透技术研究的深入开展，如水力割缝，水力压裂，水力冲孔，等水力化措施逐步得到应用，煤矿广泛应用进行高压水力割缝及压裂煤层增透技术试验，试验区域一般特点：煤层埋深米，地应力高，瓦斯压力大，煤层透气性差，瓦斯抽采困难。针对矿井煤层赋存特点，采用了在底板瓦斯巷中施工穿层钻孔，首先利用水力割缝设备进行煤层水力割缝，然后采用高压水进行煤层水力压裂的方式对试验区进行了水力压裂，封孔完成部分钻孔直接抽采，部分钻孔可再次增加水力冲孔三为一体的煤层增透技术。因此，寻找一种方便快捷、安全高效的流量切换割缝冲孔钻杆为这一技术的当务之急。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种实现快速，安全，经济、高效钻进的一种流量切换割缝冲孔钻杆。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于，它包括与钻杆接口相同的短钻杆体1，短钻杆体1公接头设置有后置密封沟槽，沟槽内放置O型密封圈2。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1前端设置后置密封式公接头，公接头设连接螺纹与普通钻杆公接头相同，前端可与普通钻杆母接头相连，也可与高压密封钻杆相连。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1中间开通径18mm水眼，水眼后设置整体式流量阀3，其中标定过流量的整体式流量控制阀3外测有要求有标记相应流量范围及压力。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1外圆周设有三个沉头螺纹孔，螺纹孔中放置三个活动式射流喷嘴4，可根据以往喷嘴压力流量实验表自行选配相应型号喷嘴。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1前后螺纹与普通钻杆母螺纹相同，母螺纹后设有延长密封段，整套流量切换割缝冲孔钻杆可与高压密封钻杆相连，也可与普通钻杆连接。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1，为增加射流割缝冲孔能力，在施工作业过程中可分三——五米就增加一节流量切换割缝冲孔钻杆，达到多点同时作业，空间立体施工。
附图说明
图1为流量切换割缝冲孔钻杆的结构剖面图。
图中：1-短钻杆体；2-O型密封圈；3-整体式流量阀；4-喷嘴；
图2为流量切换割缝冲孔钻杆的右侧视图。
图3为流量切换割缝冲孔钻杆的轴测图。
具体实施方式
如图所示，本发明的一种流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于，它包括与钻杆接口相同的短钻杆体1，短钻杆体1公接头设置有后置密封沟槽，沟槽内放置O型密封圈2。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1前端设置后置密封式公接头，公接头设连接螺纹与普通钻杆公接头相同，前端可与普通钻杆母接头相连，也可与高压密封钻杆相连。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1中间开通径18mm水眼，水眼后设置整体式流量阀3，其中标定过流量的整体式流量控制阀3外测有要求有标记相应流量范围及压力。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1外圆周设有三个沉头螺纹孔，螺纹孔中放置三个活动式射流喷嘴4，可根据以往喷嘴压力流量实验表自行选配相应型号喷嘴。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1前后螺纹与普通钻杆母螺纹相同，母螺纹后设有延长密封段，整套流量切换割缝冲孔钻杆可与高压密封钻杆相连，也可与普通钻杆连接。
所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体1，为增加射流割缝冲孔能力，在施工作业过程中可分三——五米就增加一节流量切换割缝冲孔钻杆，达到多点同时作业，空间立体施工。以利于工作高效开展，快速完成任务。
使用时，通常情况下，采用井下静压水打钻冲孔冷却，此时水的压力在1-4MPa之间，水压低水量小，低流量产生的冲量不足以推动整体式流量阀3，静压水通过阀中孔间隙，钻头排粉，冷却用水。
当钻头完成打钻，钻杆到煤层顶板后过一米到两米位置，钻孔施工改为高压射流水力割缝作业，切换水源为高压泵站提供动力水源，此时的水流量完全可满足水力割缝作业要求，水压的流量阀切换后也大于4MPa，泵流量在4000-8000L/小时水的冲力推动整体式流量阀3切换，克服弹簧阻力，带动主阀芯前移，与阀套内孔端面配合，完全闭死，压力瞬时上升，水只能从高压喷嘴中射流出来，对煤体进行水力割缝作业。
对采用水力割缝作业的流量切换割缝冲孔钻杆对应高压泵站提供的恒定流量的动力水，可通过更换更小喷嘴或减小喷嘴数量来达到减小现场用水量，寻找合理的水力割缝时间及出煤量考查实验。
切换后的流量切换割缝冲孔钻杆配合钻杆来回孔内抽动加旋转，高压水射流对煤体进行螺旋型，定点，移动式，多点立体式不同型式进行切割。并将煤屑能通边水力带出钻孔，使煤层钻孔的直径增大，提高煤层透气性，长时间考察达到减少钻孔施工量，减小工人劳动强度，达到提高瓦斯抽放的效果。
通过在高压水力割缝及压裂煤层增透技术措施中引入流量切换割缝冲孔钻杆，煤层透气性系数得到很大提高，增透前后煤层最大抽放半径增大10倍，相同区域钻孔个数降低30%，井下钻孔施工工程量大大降低。该技术解决了深部矿井瓦斯难以抽采的难题，为煤矿瓦斯治理提供了一种新的有效方法。
Claims (6)
1.一种流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于，它包括与钻杆接口相同的短钻杆体（1），短钻杆体（1）公接头设置有后置密封沟槽，沟槽内放置O型密封圈（2）。
2.根据权利要求1所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体（1）前端设置后置密封式公接头，公接头设连接螺纹与普通钻杆公接头相同，前端可与普通钻杆母接头相连，也可与高压密封钻杆相连。
3.根据权利要求1所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体（1）中间开通径18mm水眼，水眼后设置整体式流量阀（3），其中标定过流量的整体式流量控制阀（3）外测有要求有标记相应流量范围及压力。
4.根据权利要求1所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体（1）外圆周设有三个沉头螺纹孔，螺纹孔中放置三个活动式射流喷嘴（4），可根据以往喷嘴压力流量实验表自行选配相应型号喷嘴。
5.根据权利要求1所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体（1）前后螺纹与普通钻杆母螺纹相同，母螺纹后设有延长密封段，整套流量切换割缝冲孔钻杆可与高压密封钻杆相连，也可与普通钻杆连接。
6.根据权利要求1所述的流量切换割缝冲孔钻杆，其特征在于短钻杆体（1），为增加射流割缝冲孔能力，在施工作业过程中可分三-五米就增加一节流量切换割缝冲孔钻杆，达到多点同时作业，空间立体施工。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109505579A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-03-22 | 山东益矿钻采科技有限公司 | 一种可调式注液切缝装置 |
| CN116220644A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-06-06 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种水平定向割缝方法、水平定向割缝器及其定向方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001081708A1 (en) * | 2000-04-25 | 2001-11-01 | Weatherford/Lamb, Inc. | Expandable bit |
| CN203499569U (zh) * | 2013-10-18 | 2014-03-26 | 永城煤电控股集团有限公司 | 水压控钻冲割一体高效钻头 |
| CN203547562U (zh) * | 2013-10-29 | 2014-04-16 | 成都晟鑫机电设备有限公司 | 一体化钻割钻杆 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001081708A1 (en) * | 2000-04-25 | 2001-11-01 | Weatherford/Lamb, Inc. | Expandable bit |
| CN203499569U (zh) * | 2013-10-18 | 2014-03-26 | 永城煤电控股集团有限公司 | 水压控钻冲割一体高效钻头 |
| CN203547562U (zh) * | 2013-10-29 | 2014-04-16 | 成都晟鑫机电设备有限公司 | 一体化钻割钻杆 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109505579A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-03-22 | 山东益矿钻采科技有限公司 | 一种可调式注液切缝装置 |
| CN116220644A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-06-06 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种水平定向割缝方法、水平定向割缝器及其定向方法 |
| CN116220644B (zh) * | 2023-01-03 | 2024-05-28 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种水平定向割缝方法、水平定向割缝器及其定向方法 |
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