CN201103363Y - 水、气害探治钻进防突装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及井下钻探领域中的水、气害探治钻进防突装置。高压力、大流量、高浓度水气害对矿山、铁路、公路、水利生产的安全起着极大的威胁，目前在我国一般采用超前钻探、超前预注浆进行治理。本实用新型结构：由防突外套和弹性密封组件组成，防突外套内挡环上有弹性密封组件，防突外套上端连接螺旋推进器，螺旋推进器下端底面与弹性密封组件上端面接触。本实用新型主要应用于矿山、铁路、公路、水利生产对于高压力、大流量、高浓度水气害进行超前钻探、预注浆处理的钻孔安全防突。防止因水、气沿钻孔与钻具间隙及钻具中心突出而造成事故；并可方便的进行注浆施工；其成本较低，可更换密封件后多次使用。

Description

水、气害探治钻进防突装置

一、技术领域

本实用新型涉及井下钻探领域中的水、气害探治钻进防突装置，专指水、气害探治钻进防突装置，主要应用于矿山、铁路、公路、水利生产对于高压力、大流量、高浓度水气害进行超前钻探、预注浆处理的钻孔安全防突。

二、背景技术

在井下钻探领域中，高压力、大流量、高浓度水气害对矿山、铁路、公路、水利生产的安全起着极大的威胁，目前在我国一般采用超前钻探、超前预注浆进行治理。为防止钻进施工中瞬时揭露含水、气区域时因水、气沿着钻孔突出而造成事故，并方便预注浆处理，此类钻进施工需先进行孔口固管及防突设施安装。

现在此类钻进所采用的防突设施大部为大通径高压闸阀或球阀。实际施工中揭露含水、气区域后需先退出钻具，再关闭阀门，安装注浆系统进行预注浆处理。此方法的明显缺点是：1.如瞬时揭露含高压力、大流量、高浓度水、气害区域时有可能来不及退出孔中钻具，关闭阀门，而因水、气沿着钻孔与钻具间隙及钻具中心突出而造成事故。2.大通径高压闸阀或球阀成本较高，而钻进、注浆工况恶劣，损耗严重，造成施工成本高。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种水、气害探治钻进防突装置，解决上述背进技术中存在的问题，如瞬时揭露含高压力、大流量、高浓度水、气害区域时可不必退出孔中钻具实行系统封闭；防止因水、气沿钻孔与钻具间隙及钻具中心突出而造成事故；并可方便的进行注浆施工；其成本较低，可更换密封件后多次使用。

本实用新型所采用的技术方案是：

水、气害探治钻进防突装置，由防突外套3和弹性密封组件组成，其特征在于：防突外套3内固定挡环7，挡环7上的弹性密封组件中，由下至上依次是耐磨密封支撑环6、弹性橡胶密封组件及耐磨密封压环4，防突外套3上端用螺纹连接螺旋推进器2，可上下控制的螺旋推进器2下端底面与弹性密封组件上端面接触。

本实用新型所采用的技术方案还包括：

所述的水、气害探治钻进防突装置，其特征在于：防突外套3外侧有排泄的旁路管12，位于弹性密封组件下方的旁路管12外端连接阀门13。

所述的水、气害探治钻进防突装置，其特征在于：螺旋推进器2上端固定推进器手柄1。

本实用新型的有益效果是：

1.由于采用螺旋机构压缩弹性密封组件，故能够以最快速度封堵钻杆与孔口管之间的间隙。

2.由于采用旁路管，故预留旁路实现了导出钻进循环液与方便预注浆。

3.另外采用钻杆逆止阀防止了水气从钻具中心倒流。

4.能够更大程度的保证高压力、大流量、高浓度水、气害区域探治钻进的安全并降低施工成本。

5.采用上述装置，较目前施工工艺有以下优点：①.在瞬时揭露含高压力、大流量、高浓度水、气害区域时，钻杆逆止阀15可阻止水、气通过钻杆14中心突出，保证了拆卸钻具的安全。②.通过旋紧推进器手柄1封堵防突装置与钻杆件的间隙并抱紧钻杆及关闭阀门13，可迅速达到封堵钻孔、防止突出事故的目的。③.通过缓慢放松手柄1，可实现在可控条件下退出及拆卸钻具。④.预留旁路管及阀门，可在钻进时连接管路至施工现场外，以减少有害气体(如硫化氢等)突然逸出造成施工人员受到伤害；在注浆时可方便的接通注浆系统对水、气害区域进行注浆处理。

四、附图说明

附图是水、气害探治钻进防突装置安装结构示意图。

图中标号说明：1.推进器手柄，2.螺旋推进器，3.防突外套，4.密封压环，5.弹性橡胶密封件，6.密封支撑环，7.挡环，8.孔口管接头，9.孔口管，10.固管剂，11.防滑肋，12.旁路管，13.阀门，14.外平钻杆，15.钻杆逆止阀，16.钻头。

五、具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：

推进器手柄1焊接在螺旋推进器2上端，与防突外套3通过螺纹连接，防突外套3内的耐磨密封压环4、弹性橡胶密封件5、耐磨密封支撑环6共同组成弹性密封组件，其内通径可比外平钻杆14外径大5毫米左右，挡环7焊接在防突外套3内壁上，支撑弹性密封组件，防突外套3侧面有带有阀门13的旁路管12，上面各零部件共同组成水、气害探治钻进防突装置，也是本实用新型的特点。

水、气害探治钻进防突装置套在外平钻杆14上，通过孔口管接头8用螺纹连接孔口管9，孔口管9的外壁焊接防滑肋11，并用固管剂10固定在孔口管9的外壁上，主要起固定孔口管9与周围地面更牢固在一起的作用。外平钻杆14下面连接钻杆逆止阀15，防止地下高压力的汽、水、浆等、向上流。外平钻杆14最下面连接的是钻头16。

在实际钻进施工中，首先依计算安全固定管的长度来施工孔口管件9的固定。待固管剂10强度达到要求时，钻出孔口管9内多余固管剂10，如图安装防突系统即可进行钻进施工。钻进施工中可通过打开阀门13，排出钻进循环液及钻硝，如瞬时揭露？含高压力、大流量、高浓度水、气害区域时，可首先旋紧推进器手柄1，通过螺纹使螺旋推进器2向下推进，压缩弹性密封组件，使其产生径向变形，封堵防突器与外平钻杆14之间的间隙，并抱紧外平钻杆14。然后关闭阀门13，缓慢放松手柄1，退出钻杆14至仅留件钻杆逆止阀15和钻头16。再旋紧手柄1，在阀门13另一端接上注浆系统即可对水、气害区域进行注浆处理。

Claims (3)

1、水、气害探治钻进防突装置，由防突外套(3)和弹性密封组件组成，其特征在于：防突外套(3)内固定挡环(7)，挡环(7)上的弹性密封组件中，由下至上依次是耐磨密封支撑环(6)、弹性橡胶密封组件(5)及耐磨密封压环(4)，防突外套(3)上端用螺纹连接螺旋推进器(2)，可上下控制的螺旋推进器(2)下端底面与弹性密封组件上端面接触。

2、根据权利要求1所述的水、气害探治钻进防突装置，其特征在于：防突外套(3)外侧有排泄的旁路管(12)，位于弹性密封组件下方的旁路管(12)外端连接阀门(13)。

3、根据权利要求1所述的水、气害探治钻进防突装置，其特征在于：螺旋推进器(2)上端固定推进器手柄(1)。

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