CN111878022B - 一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，包括构造孔以及管体稳固组件，多组管体稳固组件呈圆周阵列于水平井井口的内壁中，且多组所述管体稳固组件能够共同支撑构造孔；所述构造孔为预制管体结构，用于代替水平井井口，以便取芯装置的安装与放置；所述管体稳固组件包括安装仓、丝杠、丝母座组件、随动支撑组件以及支撑斜板，其中，所述安装仓沿着水平井的走向布设且固定于水平井的内壁上，所述安装仓中转动设置有丝杠；所述丝杠能够通过丝母座组件驱动支撑柱进行轴向移动；所述安装仓中还采用随动支撑组件连接有支撑斜板，所述支撑斜板能够抵靠在构造孔的外壁上，且通过支撑柱的轴向移动能够调节所述支撑斜板对于构造孔的锁紧强度。
Description
技术领域
本发明涉及辅助取芯技术领域，具体是一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置。
背景技术
在对井下煤体进行深度开采过程中，常常会发生突水灾害，其包括顶板突水以及底板突水，其中，采用底板加固技术可有效应对底板突水，具体来讲，在底板施工多个水平定向钻孔，通过水平定向钻孔对煤层底板进行注浆加固，从而消除隐患。
为了检验浆液的凝固效果，需在水平井中进行取芯，并送至研究中心进行检测，而在取芯过程中，对于取芯装置的安装较为关键，其需保证取芯过程的稳定性以及芯体的规范性，具体来讲，在水平井口安装取芯装置时，水平井口的走向会影响取芯装置的走向，容易使得获取的芯柱形状与标准柱体的形状有差异，而水平井口的形状则会影响取芯装置的稳定性。
因此，有必要提供一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其包括构造孔以及管体稳固组件，多组所述管体稳固组件呈圆周阵列于水平井井口的内壁中，且多组所述管体稳固组件能够共同支撑构造孔；
所述构造孔为预制管体结构，用于代替水平井井口，以便取芯装置的安装与放置。
进一步，作为优选，所述水平井井口处布设有2-6组所述管体稳固组件，且布设时，有且仅有一组管体稳固组件位于构造孔的正下方。
进一步，作为优选，所述管体稳固组件包括安装仓、丝杠、丝母座组件、随动支撑组件以及支撑斜板，其中，所述安装仓沿着水平井的走向布设且固定于水平井的内壁上，所述安装仓中转动设置有丝杠；
所述丝杠能够通过丝母座组件驱动支撑柱进行轴向移动；
所述安装仓中还采用随动支撑组件连接有支撑斜板，所述支撑斜板能够抵靠在构造孔的外壁上，且通过支撑柱的轴向移动能够调节所述支撑斜板对于构造孔的锁紧强度。
进一步，作为优选，所述丝杠的一端转动设置于轴承座中，所述丝杠的另一端转动设置于安装仓的侧壁中，且所述丝杠由固定在安装仓外部侧的减速电机进行驱动转动；
所述轴承座固定于安装仓的内部，且所述轴承座远离丝杠的一端与安装仓之间构成的空间中设置有所述随动支撑组件。
进一步，作为优选，所述丝母座组件包括限位座、丝母座、支撑滑座以及连接件，其中，所述丝母座传动连接于所述丝杠上，所述丝母座的外部同轴且互不接触的套设有支撑滑座，所述支撑滑座的内壁上采用连接件与丝母座相连接，所述支撑滑座的外壁采用滑块限位滑动设置于限位座中，所述限位座固定于安装仓的底部，所述支撑滑座的顶部与支撑柱固定相连，且所述支撑柱滑动穿过安装仓顶部开设的通槽。
进一步，作为优选，所述连接件包括连接钢条以及连接环，所述支撑滑座的内壁上与丝母座的外壁上固定有数量及布设方式相同的多组连接环，且，对应的两个所述连接环之间采用连接钢条相连；
其中，多组所述连接环圆周阵列固定于支撑滑座的内壁上，且每组所述连接环为沿着支撑滑座的轴向进行排布的多个。
进一步，作为优选，所述连接钢条的长度大于其两端的两个连接环在其中心竖轴线重合时的两个中心点的距离，且所述连接钢条具有一定的柔性。
进一步，作为优选，所述随动支撑组件包括导向座、随动座、限位弹簧、底座以及随动滑杆，其中，所述底座固定于安装仓的内部左端，所述底座靠近丝杠的一端固定有导向座，所述底座与导向座相互靠近的一端分别开设有安装槽一和安装槽二，其中，所述安装槽二中滑动设置有随动座，所述随动座靠近安装槽一的一端固定有随动滑杆，所述随动滑杆滑动穿过底座以及安装仓，从而与支撑斜板固定相连，所述随动滑杆的外部还套设有设置在安装槽一中的限位弹簧。
进一步，作为优选，所述支撑斜板靠近构造孔的一端为倾斜状，且从左至右，支撑斜板与构造孔之间的距离逐渐减小；
所述支撑斜板上靠近构造孔的一端从左至右依次固定有弹性支撑体一和弹性支撑体二，其中所述弹性支撑体二的弹力小于所述弹性支撑体一的弹力。
进一步，作为优选，所述安装仓上固定有定位板，用于对同轴固定在构造孔外部的定位环进行定位。
与现有技术相比，本发明提供了一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，具备以下有益效果：
1.本装置中，在水平井井口处布设有2-6组管体稳固组件，多组管体稳固组件呈圆周阵列于水平井井口的内壁中，且多组管体稳固组件能够共同支撑构造孔，从而使其代替水平井井口，以便取芯装置的安装与放置，提高了取芯装置安装的便捷与稳固，且布设时，有且仅有一组管体稳固组件位于构造孔的正下方，以便从构造孔的正下方向上提供的力可直接用于支撑构造孔，从而以较佳的方式为构造孔提供支撑。
2.本装置中，丝杠能够通过丝母座组件驱动支撑柱进行轴向移动，而通过支撑柱的轴向移动能够调节支撑斜板对于构造孔的锁紧强度，并且支撑柱与随动滑杆能够共同为支撑斜板提供支撑，提高了整体的稳定性，另外，每组管体稳固组件均为独立设置，从而能够通过多组管体稳固组件微调构造孔的走向，使其更加便于后续的取芯。
3.本装置中，丝母座的外部同轴且互不接触的套设有支撑滑座，支撑滑座的内壁上采用连接件与丝母座相连接，也就是说，支撑柱能够将来自于构造孔的压力传递给支撑滑座，并通过支撑滑座直接传递给限位座，其中的力的传导过程不涉及丝母座，防止因较大的压力对于丝杠以及丝母座的损坏，提高了整体传动的稳定性。
附图说明
图1为一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置的整体结构示意图；
图2为一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置的部分放大结构示意图；
图3为图2的A处放大结构示意图；
图中：1、构造孔；2、管体稳固组件；3、安装仓；4、丝杠；5、轴承座；6、丝母座组件；7、随动支撑组件；8、支撑柱；9、弹性支撑体一；10、弹性支撑体二；11、支撑斜板；12、减速电机；13、定位板；14、定位环；61、限位座；62、丝母座；63、支撑滑座；64、；连接钢条；65、连接环；71、导向座；72、随动座；73、限位弹簧；74、底座；75、随动滑杆。
具体实施方式
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其包括构造孔1以及管体稳固组件2，多组所述管体稳固组件2呈圆周阵列于水平井井口的内壁中，且多组所述管体稳固组件2能够共同支撑构造孔1；
所述构造孔1为预制管体结构，用于代替水平井井口，以便取芯装置的安装与放置。
作为较佳的实施例，所述水平井井口处布设有2-6组所述管体稳固组件2，且布设时，有且仅有一组管体稳固组件2位于构造孔1的正下方，从而以较佳的方式为构造孔1提供支撑，具体来讲，其不同于从侧边对构造孔1的支撑，从构造孔1的正下方向上提供的力可直接用于支撑构造孔1。
本实施例中，如图2，所述管体稳固组件2包括安装仓3、丝杠4、丝母座组件6、随动支撑组件7以及支撑斜板11，其中，所述安装仓3沿着水平井的走向布设且固定于水平井的内壁上，所述安装仓3中转动设置有丝杠4；
所述丝杠4能够通过丝母座组件6驱动支撑柱8进行轴向移动；
所述安装仓3中还采用随动支撑组件7连接有支撑斜板11，所述支撑斜板11能够抵靠在构造孔1的外壁上，且通过支撑柱8的轴向移动能够调节所述支撑斜板11对于构造孔1的锁紧强度，需要注意的是，支撑斜板11具有一定的形变能力。
本实施例中，所述丝杠4的一端转动设置于轴承座5中，所述丝杠4的另一端转动设置于安装仓3的侧壁中，且所述丝杠4由固定在安装仓3外部侧的减速电机12进行驱动转动；
所述轴承座5固定于安装仓3的内部，且所述轴承座5远离丝杠4的一端与安装仓3之间构成的空间中设置有所述随动支撑组件7。
作为较佳的实施例，所述丝母座组件6包括限位座61、丝母座62、支撑滑座63以及连接件，其中，所述丝母座62传动连接于所述丝杠4上，所述丝母座62的外部同轴且互不接触的套设有支撑滑座63，所述支撑滑座63的内壁上采用连接件与丝母座62相连接，所述支撑滑座63的外壁采用滑块限位滑动设置于限位座61中，所述限位座61固定于安装仓3的底部，所述支撑滑座63的顶部与支撑柱8固定相连，且所述支撑柱8滑动穿过安装仓3顶部开设的通槽，也就是说，支撑柱8能够将来自于构造孔的压力传递给支撑滑座63，并通过支撑滑座63直接传递给限位座61，其中的力的传导过程不涉及丝母座62，防止因较大的压力对于丝杠以及丝母座62的损坏，提高了整体传动的稳定性。
作为较佳的实施例，所述连接件包括连接钢条64以及连接环65，所述支撑滑座63的内壁上与丝母座62的外壁上固定有数量及布设方式相同的多组连接环5，且，对应的两个所述连接环5之间采用连接钢条64相连；
其中，多组所述连接环5圆周阵列固定于支撑滑座63的内壁上，且每组所述连接环5为沿着支撑滑座63的轴向进行排布的多个。
作为较佳的实施例，如图3，所述连接钢条64的长度大于其两端的两个连接环5在其中心竖轴线重合时的两个中心点的距离，且所述连接钢条64具有一定的柔性，从而使得连接钢条64不会对于支撑滑座63进行支撑，使得来自于支撑滑座63的压力直接传递至限位座61上，并且，在丝母座62带动支撑滑座63向前移动从而使支撑柱8对构造孔1进行支撑时，在连接钢条64的限制下，丝母座62转动一定角度后，才开始移动，提高了容错率。
本实施例中，如图3，所述随动支撑组件7包括导向座71、随动座72、限位弹簧73、底座74以及随动滑杆75，其中，所述底座74固定于安装仓3的内部左端，所述底座74靠近丝杠4的一端固定有导向座71，所述底座74与导向座71相互靠近的一端分别开设有安装槽一和安装槽二，其中，所述安装槽二中滑动设置有随动座72，所述随动座72靠近安装槽一的一端固定有随动滑杆75，所述随动滑杆75滑动穿过底座74以及安装仓3，从而与支撑斜板11固定相连，作为支撑斜板11的支撑，所述随动滑杆75的外部还套设有设置在安装槽一中的限位弹簧73，在具体实施时，支撑柱8向左顶撑支撑斜板11时，其与随动滑杆75能够共同为支撑斜板11提供支撑，提高了整体的稳定性，并且支撑斜板11能够带动随动滑杆75向左移动一定的距离，而支撑斜板11上方的构造孔会随之移动一定距离，使得定位环14定位贴紧在定位板13上。
本实施例中，所述支撑斜板11靠近构造孔1的一端为倾斜状，且从左至右，支撑斜板11与构造孔1之间的距离逐渐减小；
所述支撑斜板11上靠近构造孔1的一端从左至右依次固定有弹性支撑体一9和弹性支撑体二10，其中所述弹性支撑体二10的弹力小于所述弹性支撑体一9的弹力。
本实施例中，所述安装仓3上固定有定位板13，用于对同轴固定在构造孔1外部的定位环14进行定位。
在具体实施时，先在水平井井口处布设有2-6组管体稳固组件2，且布设时，有且仅有一组管体稳固组件2位于构造孔1的正下方，从而以较佳的方式为构造孔1提供支撑，随后放入构造孔1，启动减速电机12，从而带动丝杠4转动，而丝杠4能够通过丝母座组件6驱动支撑柱8进行轴向移动，支撑柱8向左顶撑支撑斜板11时，其与随动滑杆75能够共同为支撑斜板11提供支撑，提高了整体的稳定性，并且支撑斜板11能够带动随动滑杆75向左移动一定的距离，而支撑斜板11上方的构造孔也会随之移动一定距离，使得定位环14定位贴紧在定位板13上，实现定位安装。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其包括构造孔(1)以及管体稳固组件(2)，其特征在于：多组所述管体稳固组件(2)呈圆周阵列于水平井井口的内壁中，且多组所述管体稳固组件(2)能够共同支撑构造孔(1)；
所述构造孔(1)为预制管体结构，用于代替水平井井口，以便取芯装置的安装与放置；
所述管体稳固组件(2)包括安装仓(3)、丝杠(4)、丝母座组件(6)、随动支撑组件(7)以及支撑斜板(11)，其中，所述安装仓(3)沿着水平井的走向布设且固定于水平井的内壁上，所述安装仓(3)中转动设置有丝杠(4)；
所述丝杠(4)能够通过丝母座组件(6)驱动支撑柱(8)进行轴向移动；
所述安装仓(3)中还采用随动支撑组件(7)连接有支撑斜板(11)，所述支撑斜板(11)能够抵靠在构造孔(1)的外壁上，且通过支撑柱(8)的轴向移动能够调节所述支撑斜板(11)对于构造孔(1)的锁紧强度；
所述丝母座组件(6)包括限位座(61)、丝母座(62)、支撑滑座(63)以及连接件，其中，所述丝母座(62)传动连接于所述丝杠(4)上，所述丝母座(62)的外部同轴且互不接触的套设有支撑滑座(63)，所述支撑滑座(63)的内壁上采用连接件与丝母座(62)相连接，所述支撑滑座(63)的外壁采用滑块限位滑动设置于限位座(61)中，所述限位座(61)固定于安装仓(3)的底部，所述支撑滑座(63)的顶部与支撑柱(8)固定相连，且所述支撑柱(8)滑动穿过安装仓(3)顶部开设的通槽。
2.根据权利要求1所述的一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其特征在于：所述水平井井口处布设有2-6组所述管体稳固组件(2)，且布设时，有且仅有一组管体稳固组件(2)位于构造孔(1)的正下方。
3.根据权利要求1所述的一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其特征在于：所述丝杠(4)的一端转动设置于轴承座(5)中，所述丝杠(4)的另一端转动设置于安装仓(3)的侧壁中，且所述丝杠(4)由固定在安装仓(3)外部侧的减速电机(12)进行驱动转动；
所述轴承座(5)固定于安装仓(3)的内部，且所述轴承座(5)远离丝杠(4)的一端与安装仓(3)之间构成的空间中设置有所述随动支撑组件(7)。
4.根据权利要求1所述的一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其特征在于：所述连接件包括连接钢条(64)以及连接环(65)，所述支撑滑座(63)的内壁上与丝母座(62)的外壁上固定有数量及布设方式相同的多组连接环(65)，且，对应的两个所述连接环(65)之间采用连接钢条(64)相连；
其中，多组所述连接环(65)圆周阵列固定于支撑滑座(63)的内壁上，且每组所述连接环(65)为沿着支撑滑座(63)的轴向进行排布的多个。
5.根据权利要求4所述的一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其特征在于：所述连接钢条(64)的长度大于其两端的两个连接环(65)在其中心竖轴线重合时的两个中心点的距离，且所述连接钢条(64)具有一定的柔性。
6.根据权利要求1所述的一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其特征在于：所述随动支撑组件(7)包括导向座(71)、随动座(72)、限位弹簧(73)、底座(74)以及随动滑杆(75)，其中，所述底座(74)固定于安装仓(3)的内部左端，所述底座(74)靠近丝杠(4)的一端固定有导向座(71)，所述底座(74)与导向座(71)相互靠近的一端分别开设有安装槽一和安装槽二，其中，所述安装槽二中滑动设置有随动座(72)，所述随动座(72)靠近安装槽一的一端固定有随动滑杆(75)，所述随动滑杆(75)滑动穿过底座(74)以及安装仓(3)，从而与支撑斜板(11)固定相连，所述随动滑杆(75)的外部还套设有设置在安装槽一中的限位弹簧(73)。
7.根据权利要求1所述的一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其特征在于：所述支撑斜板(11)靠近构造孔(1)的一端为倾斜状，且从左至右，支撑斜板(11)与构造孔(1)之间的距离逐渐减小；
所述支撑斜板(11)上靠近构造孔(1)的一端从左至右依次固定有弹性支撑体一(9)和弹性支撑体二(10)，其中所述弹性支撑体二(10)的弹力小于所述弹性支撑体一(9)的弹力。
8.根据权利要求1所述的一种水平井下取芯用扩孔辅助稳固装置，其特征在于：所述安装仓(3)上固定有定位板(13)，用于对同轴固定在构造孔(1)外部的定位环(14)进行定位。
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| 浅层气区地质岩心钻探技术综合研究与应用;吴金生等;《探矿工程(岩土钻掘工程)》;20180810;第45卷(第8期);第23-27页 * |
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