CN118008157A - 终孔套管串、注浆套管及注浆方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种终孔套管串、注浆套管及注浆方法，终孔套管串包括终孔管和滚动管，终孔管为多个，终孔管设置于不同巷道之间的钻孔内，终孔管用于输送液体；滚动管为多个，滚动管包括管体和多个滚动体，管体与终孔管连接，多个滚动体转动设置于管体的外壁；其中，相邻两个滚动管之间设置至少一个终孔管。采用本方案，终孔管与滚动管连接起来用于输送液体，滚动管的管体上设置多个滚动体，当滚动管在钻孔中移动时，滚动体发生滚动，降低了滚动管与钻孔的内壁之间的摩擦。相邻两个滚动管之间设置至少一个终孔管，使得滚动管沿终孔套管串均匀分布，有效降低了摩擦力，解决了下管过程中摩擦力过大的问题。

Description

终孔套管串、注浆套管及注浆方法

技术领域

本发明涉及煤矿设备技术领域，具体而言，涉及一种终孔套管串、注浆套管及注浆方法。

背景技术

贯通式长钻孔扩孔成孔后，进行下终孔套管作业时存在较大困难，由于所成孔的轨迹存在一定微小弧度变化且钻孔轨迹长度较大，在正常下终孔套管过程中，套管与孔壁之间的摩擦阻力较大，同时可能存在下入孔内最前端的终孔套管顶住孔壁，致使终孔套管无法继续下入整个孔内的问题。因此，需要一种能够解决下管过程中摩擦阻力较大的问题的套管。

发明内容

本发明提供了一种终孔套管串、注浆套管及注浆方法，以解决现有技术中的下管过程中摩擦力过大的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种终孔套管串，包括终孔管和滚动管，终孔管为多个，终孔管设置于不同巷道之间的钻孔内，终孔管用于输送液体；滚动管为多个，滚动管包括管体和多个滚动体，管体与终孔管连接，多个滚动体转动设置于管体的外壁；其中，相邻两个滚动管之间设置至少一个终孔管。

进一步地，滚动体为多组，多组滚动体沿管体的轴向分布，每组滚动体沿管体的周向分布。

进一步地，多个终孔管的内径均相等，多个终孔管中的至少一个为厚壁管，厚壁管的壁厚大于等于终孔管的壁厚的两倍。

进一步地，终孔管与滚动管的内径相同，终孔管与滚动管同轴设置。

进一步地，终孔套管串还包括扶正器，扶正器设置于终孔管、滚动管与厚壁管的连接处，扶正器用于连接终孔管与滚动管，以使得终孔管与滚动管同轴连接。

进一步地，终孔套管串的长度大于钻孔的长度，以使得终孔套管串的两端从钻孔的两端伸出。

根据本发明的另一方面，提供了一种注浆套管，注浆套管包括密封板和上述的终孔套管串，密封板设置于钻孔的端部，密封板为环状，密封板套设于终孔套管串，密封板的内壁、终孔套管串的外壁与钻孔的内壁之间形成注浆腔，密封板用于封闭注浆腔。

进一步地，密封板具有连通孔，连通孔用于连通密封板的两侧，连通孔与注浆腔连通。

进一步地，注浆套管还包括注浆管，注浆管与连通孔连接，注浆管用于向注浆腔注浆。

进一步地，密封板为两个，两个密封板分别设置在钻孔的两端，注浆套管还包括连通管、阀门和压力表，连通管与远离注浆管的一个密封板的连通孔连接，阀门与压力表设置于连通管，压力表用于检测注浆腔的压力，阀门用于控制连通管的开闭。

根据本发明的又一方面，提供了一种注浆方法，用于上述的注浆套管，包括：

S10：拉拽终孔套管串的一端向不同巷道之间的钻孔内移动，同时推动终孔套管串的另一端向钻孔内移动；

S20：将终孔套管串放入钻孔后，向钻孔的两端安装密封板，使得密封板内壁、钻孔内壁与终孔套管串外壁之间形成注浆腔；

S30：向注浆腔一端的入口注浆，当注浆腔另一端的出口溢出浆体后，关闭注浆腔的出口；

S40：当注浆腔的压力为3～4Mpa时，关闭注浆腔的入口。

进一步地，在S10中，采用钻杆拉动终孔套管串，采用顶管机推动终孔套管串。

应用本发明的技术方案，提供了一种终孔套管串，包括终孔管和滚动管，终孔管为多个，终孔管设置于不同巷道之间的钻孔内，终孔管用于输送液体；滚动管为多个，滚动管包括管体和多个滚动体，管体与终孔管连接，多个滚动体转动设置于管体的外壁；其中，相邻两个滚动管之间设置至少一个终孔管。采用本方案，终孔管与滚动管连接起来用于输送液体，滚动管的管体上设置多个滚动体，当滚动管在钻孔中移动时，滚动体发生滚动，降低了滚动管与钻孔的内壁之间的摩擦。相邻两个滚动管之间设置至少一个终孔管，使得滚动管沿终孔套管串均匀分布，有效降低了摩擦力，解决了下管过程中摩擦力过大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的终孔套管串的结构示意图；

图2示出了图1中的终孔套管串的滚动管的结构示意图；

图3示出了本发明的实施例提供的注浆套管的结构示意图；

图4示出了图3中的注浆套管的密封板的结构示意图；

图5示出了本发明的实施例提供的注浆方法的注浆示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、终孔管； 11、厚壁管；

20、滚动管； 21、管体； 22、滚动体；

30、扶正器；

40、密封板；41、连通孔；

50、注浆管；

61、连通管；62、阀门；

71、钻杆；72、顶管机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明的实施例提供了一种终孔套管串，包括终孔管10和滚动管20，终孔管10为多个，终孔管10设置于不同巷道之间的钻孔内，终孔管10用于输送液体；滚动管20为多个，滚动管20包括管体21和多个滚动体22，管体21与终孔管10连接，多个滚动体22转动设置于管体21的外壁；其中，相邻两个滚动管20之间设置至少一个终孔管10。

采用本方案，终孔管10与滚动管20连接起来用于输送液体，滚动管20的管体21上设置多个滚动体22，当滚动管20在钻孔中移动时，滚动体22发生滚动，降低了滚动管20与钻孔的内壁之间的摩擦。相邻两个滚动管20之间设置至少一个终孔管10，使得滚动管20沿终孔套管串均匀分布，有效降低了摩擦力，解决了下管过程中摩擦力过大的问题。

在本发明的一个具体实施例中，多个终孔管10与多个滚动管20交替设置，有效降低了下管过程中的摩擦力。

如图1所示，滚动体22为多组，多组滚动体22沿管体21的轴向分布，每组滚动体22沿管体21的周向分布。

如此设置，多组滚动体22沿管体21的轴向分布，使得多组滚动体22能够沿钻孔的内壁滚动，降低摩擦力。每组滚动体22沿管体21的周向分布，使得滚动体22能够沿钻孔的每一个角度均降低摩擦力。

进一步地，多个终孔管10的内径均相等，多个终孔管10中的至少一个为厚壁管11，厚壁管11的壁厚大于等于终孔管10的壁厚的两倍。

如此设置，在终孔套管串力学性能薄弱的位置设置厚壁管11，使得终孔套管串的强度增加，避免在使用过程中终孔套管串发生断裂。在本发明的一个具体实施例中，厚壁管11设置在中性点，中性点为终孔套管串上不承受压力且不承受拉力的一点，该点为终孔套管串中最薄弱且易于损坏的点，中性点采用厚壁管11，能够增强终孔套管串中性点处抵抗损坏的强度，能够预防终孔套管串的中性点处断裂或变形，确保终孔套管串下入钻孔内起。

进一步地，终孔管10与滚动管20的内径相同，终孔管10与滚动管20同轴设置。

如此设置，使得输送液体的过程中终孔套管串的横截面积与高度不发生明显变化，使得液体输送较为平缓，不易对终孔套管串的内壁产生冲击，提升了使用寿命。同轴安装的操作难度较小，提升安装效率。

如图1所示，终孔套管串还包括扶正器30，扶正器30设置于终孔管10、滚动管20与厚壁管11的连接处，扶正器30用于连接终孔管10与滚动管20，以使得终孔管10与滚动管20同轴连接。

如此设置，扶正器30用于连接终孔管10与滚动管20，以将终孔管10与滚动管20固定在一起，保证了连接的强度，保证了终孔管10与滚动管20的同轴度，使得终孔套管串的下管更加便捷。

进一步地，终孔套管串的长度大于钻孔的长度，以使得终孔套管串的两端从钻孔的两端伸出。如此设置，使得终孔套管串的两端均能从钻孔中伸出，能够与其他管路连接，实现液体的输送。

根据本发明的另一方面，提供了一种注浆套管，注浆套管包括密封板40和上述的终孔套管串，密封板40设置于钻孔的端部，密封板40为环状，密封板40套设于终孔套管串，密封板40的内壁、终孔套管串的外壁与钻孔的内壁之间形成注浆腔，密封板40用于封闭注浆腔。

如此设置，密封板40套设于终孔套管串，设置在钻孔的两端，封堵形成注浆腔，向注浆腔内进行注浆后能够实现对终孔套管串的固定。

如图4所示，密封板40具有连通孔41，连通孔41用于连通密封板40的两侧，连通孔41与注浆腔连通。

如此设置，连通孔41用于连通密封板40的两侧，使得外界能够通过连通孔41内部进行注浆。

如图3所示，注浆套管还包括注浆管50，注浆管50与连通孔41连接，注浆管50用于向注浆腔注浆。

如此设置，注浆管50与连通孔41连接，实现了向注浆腔内进行注浆。

如图3所示，密封板40为两个，两个密封板40分别设置在钻孔的两端，注浆套管还包括连通管61、阀门62和压力表，连通管61与远离注浆管50的一个密封板40的连通孔41连接，阀门62与压力表设置于连通管61，压力表用于检测注浆腔的压力，阀门62用于控制连通管61的开闭。

如此设置，连通管61与远离注浆管50的一个密封板40的连通孔41连接，注浆管50向注浆腔内注浆，当有浆体从连通管61流出时关闭阀门62，使得浆体封闭在注浆腔内，当压力表检测到注浆腔的压力达到设定值，关闭注浆管50，停止注浆，使得注浆腔内的浆体在一定压力下凝固。

根据本发明的又一方面，提供了一种注浆方法，用于上述的注浆套管，包括：

S10：拉拽终孔套管串的一端向不同巷道之间的钻孔内移动，同时推动终孔套管串的另一端向钻孔内移动；

S20：将终孔套管串放入钻孔后，向钻孔的两端安装密封板40，使得密封板40内壁、钻孔内壁与终孔套管串外壁之间形成注浆腔；

S30：向注浆腔一端的入口注浆，当注浆腔另一端的出口溢出浆体后，关闭注浆腔的出口；

S40：当注浆腔的压力为3～4Mpa时，关闭注浆腔的入口。

如此设置，拉拽终孔套管串的一端向不同巷道之间的钻孔内移动，同时推动终孔套管串的另一端向钻孔内移动，通过前推后拉的方式使得终孔套管串进入钻孔；安装密封板40后向注浆腔内进行注浆，使得注浆腔内的压力达到3～4Mpa，保持浆体在3～4Mpa的压力中凝固。

如图5所示，在S10中，采用钻杆71拉动终孔套管串，采用顶管机72推动终孔套管串。

如此设置，采用钻杆71和顶管机72向终孔套管串提高了下管的工作效率。

在本发明的一个具体实施例中，每间隔至少一个终孔管10同轴连设一个滚动管20，在中性点同轴连设厚壁管11，终孔套管串与钻孔的内壁间留有空间，且终孔套管串两端位于钻孔两端口外。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

Claims (12)

1.一种终孔套管串，其特征在于，包括：

终孔管(10)，所述终孔管(10)为多个，所述终孔管(10)设置于不同巷道之间的钻孔内，所述终孔管(10)用于输送液体；

滚动管(20)，所述滚动管(20)为多个，所述滚动管(20)包括管体(21)和多个滚动体(22)，所述管体(21)与所述终孔管(10)连接，多个所述滚动体(22)转动设置于所述管体(21)的外壁；

其中，相邻两个所述滚动管(20)之间设置至少一个所述终孔管(10)。

2.根据权利要求1所述的终孔套管串，其特征在于，所述滚动体(22)为多组，多组所述滚动体(22)沿所述管体(21)的轴向分布，每组所述滚动体(22)沿所述管体(21)的周向分布。

3.根据权利要求1所述的终孔套管串，其特征在于，多个所述终孔管(10)的内径均相等，多个所述终孔管(10)中的至少一个为厚壁管(11)，所述厚壁管(11)的壁厚大于等于所述终孔管(10)的壁厚的两倍。

4.根据权利要求3所述的终孔套管串，其特征在于，所述终孔管(10)与所述滚动管(20)的内径相同，所述终孔管(10)与所述滚动管(20)同轴设置。

5.根据权利要求3所述的终孔套管串，其特征在于，所述终孔套管串还包括扶正器(30)，所述扶正器(30)设置于所述终孔管(10)、所述滚动管(20)与所述厚壁管(11)的连接处，所述扶正器(30)用于连接所述终孔管(10)与所述滚动管(20)，以使得所述终孔管(10)与所述滚动管(20)同轴连接。

6.根据权利要求1所述的终孔套管串，其特征在于，所述终孔套管串的长度大于所述钻孔的长度，以使得所述终孔套管串的两端从所述钻孔的两端伸出。

7.一种注浆套管，其特征在于，所述注浆套管包括密封板(40)和权利要求1至6任一项所述的终孔套管串，所述密封板(40)设置于所述钻孔的端部，所述密封板(40)为环状，所述密封板(40)套设于所述终孔套管串，所述密封板(40)的内壁、所述终孔套管串的外壁与所述钻孔的内壁之间形成注浆腔，所述密封板(40)用于封闭所述注浆腔。

8.根据权利要求7所述的注浆套管，其特征在于，所述密封板(40)具有连通孔(41)，所述连通孔(41)用于连通所述密封板(40)的两侧，所述连通孔(41)与所述注浆腔连通。

9.根据权利要求8所述的注浆套管，其特征在于，所述注浆套管还包括注浆管(50)，所述注浆管(50)与所述连通孔(41)连接，所述注浆管(50)用于向所述注浆腔注浆。

10.根据权利要求9所述的注浆套管，其特征在于，所述密封板(40)为两个，两个所述密封板(40)分别设置在所述钻孔的两端，所述注浆套管还包括连通管(61)、阀门(62)和压力表，所述连通管(61)与远离所述注浆管(50)的一个所述密封板(40)的连通孔(41)连接，所述阀门(62)与所述压力表设置于所述连通管(61)，所述压力表用于检测所述注浆腔的压力，所述阀门(62)用于控制所述连通管(61)的开闭。

11.一种注浆方法，其特征在于，用于权利要求7至10任一项所述的注浆套管，包括：

S10：拉拽所述终孔套管串的一端向不同巷道之间的钻孔内移动，同时推动所述终孔套管串的另一端向所述钻孔内移动；

S20：将所述终孔套管串放入所述钻孔后，向所述钻孔的两端安装密封板(40)，使得所述密封板(40)内壁、所述钻孔内壁与所述终孔套管串外壁之间形成注浆腔；

S30：向所述注浆腔一端的入口注浆，当所述注浆腔另一端的出口溢出浆体后，关闭所述注浆腔的出口；

S40：当所述注浆腔的压力为3～4Mpa时，关闭所述注浆腔的入口。

12.根据权利要求11所述的注浆方法，其特征在于，在S10中，采用钻杆(71)拉动所述终孔套管串，采用顶管机(72)推动所述终孔套管串。