CN203669921U - 松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置 - Google Patents

松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置 Download PDF

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刘少伟
常建超
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Abstract

本实用新型涉及松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置，可有效解决松软破碎煤层中瓦斯抽采孔深孔钻进困难及成孔效果差的问题，解决的技术方案是，钻头与扩孔器连接，钻头与扩孔器之间装有弹簧，扩孔器后端与钻杆连接，钻杆依次穿过套管、套管推进器、钻机卡瓦器、钻机马达并伸出钻机马达外，钻杆末端连接水龙头，钻机卡瓦器和钻机马达安装在导轨上，钻机卡瓦器的前端安装有套管推进器，支架上有导轨，支架底座通过锚杆锚固在巷道底板上，导向器安装在套管的前部外壁上，套管的末端卡在套管推进器的卡槽内，多个套管串接在一起，每个套管上安装有扶正器，本实用新型瓦斯抽采效率高，是松软破碎煤层瓦斯抽采装置上的创新。

Description

松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置
技术领域
本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，特别是一种松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置。
背景技术
一直以来，高瓦斯矿井瓦斯抽采是煤矿安全高效生产的前提，是实现矿井最大经济效益的关键因素。目前，瓦斯抽采孔成孔一般利用钻头和钻杆的接长实施钻进作业，成孔后，对钻孔未进行任何处理便实施抽采。这种成孔工艺比较适用于中硬煤层，而在松软破碎煤层中，常表现出：①钻进过程中，钻孔稳定性差，孔壁常出现前钻后塌的现象，成孔质量差；②由于钻孔孔壁大面积坍塌，钻渣的排出通道受阻，频繁出现卡钻、抱钻现象，很难实现深孔钻进，钻孔深度达不到设计的要求；③钻具（钻杆、钻头）退出钻孔后，孔壁常出现大面积的坍塌，堵塞了瓦斯的涌出通道，严重影响了瓦斯的抽采效果。传统的做法是钻进至设计位置后取出钻具，然后下套管。但由于松软破碎煤层钻孔的稳定性差，钻具取出后即出现塌孔，导致套管无法到达孔底；现阶段，一些学者和科研单位采用加大钻孔直径，在钻进到预设位置后，在钻具的中心通道内下放套管，这种方式一定程度上解决了套管下放不到位的困难，但无法解决深孔钻进的难题，工作面深部的瓦斯抽采问题依然存在。因此，研制出一种瓦斯抽采孔跟管钻进的装置及方法实现瓦斯抽采孔的边钻进边跟进套管是解决松软破碎煤层瓦斯抽采效率的关键难题，故改进和创新势在必行。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置，可有效解决松软破碎煤层中瓦斯抽采孔深孔钻进困难及成孔效果差的问题。
本实用新型解决的技术方案是，包括钻头、扩孔器、钻杆和钻机马达，钻头与扩孔器连接，钻头与扩孔器之间装有弹簧，扩孔器后端与钻杆连接，钻杆依次穿过套管、套管推进器、钻机卡瓦器、钻机马达并伸出钻机马达外，钻杆末端连接水龙头，钻机卡瓦器和钻机马达安装在导轨上，钻机卡瓦器的前端安装有套管推进器，支架上有导轨，支架底座通过锚杆锚固在巷道底板上，导向器安装在套管的前部外壁上，套管的末端卡在套管推进器的卡槽内，多个套管串接在一起，每个套管上安装有扶正器。
本实用新型结构简单，有效提高了瓦斯孔施工的速度，节约成本，瓦斯抽采效率高，是松软破碎煤层瓦斯抽采装置上的创新。
附图说明
图1为本实用新型的瓦斯抽采孔跟管钻进装置结构示意图；
图2为本实用新型的瓦斯抽采孔跟管钻进接长套管和钻杆结构示意图；
图3为本实用新型的瓦斯抽采孔跟管钻进钻杆钻头退出剖视图；
图4为本实用新型的套管推进器剖面图；
图5为本实用新型的套管推进器侧视图；
图6为本实用新型的套管剖面图；
图7为本实用新型的导向器侧视图；
图8为本实用新型的导向器俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1-8给出，本实用新型包括钻头、扩孔器、钻杆和钻机马达，钻头2与扩孔器3连接，钻头2与扩孔器3之间装有弹簧4，扩孔器3后端与钻杆7连接，钻杆7依次穿过套管5、套管推进器9、钻机卡瓦器10、钻机马达12并伸出钻机马达12外，钻杆7末端连接水龙头，钻机卡瓦器10和钻机马达12安装在导轨13上，钻机卡瓦器10的前端安装有套管推进器9，支架11上有导轨13，支架11底座通过锚杆14锚固在巷道底板上，导向器6安装在套管5的前部外壁上，套管5的末端卡在套管推进器9的卡槽18内，多个套管5串接在一起，每个套管5上安装有扶正器15。
为了保证使用效果，所述的扩孔器3内有一对刮刀。
所述的钻杆7之间通过螺纹连接，构成方便拆装式结构。
所述的套管推进器9上有4个圆孔16，套管推进器9通过圆孔16由螺钉与钻机卡瓦器10连接在一起，套管推进器9内部由套管卡槽18和钻渣腔体构成，钻渣腔体下端有排渣孔17。
所述的套管5为带有筛孔19的圆管，两端分别有内、外螺纹，筛孔19呈“五花”状均布在套管5的管壁上。
所述的扶正器15的结构和尺寸与导向器6相同，均为钢管及其外部的数条纵肋20构成。    
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
    本实用新型的使用情况是，当钻机马达12在瓦斯抽采孔1内旋转推进时，扩孔器3内的一对刮刀展双向开，实现瓦斯孔1边钻进边扩孔，为套管5即时跟进提供条件，当钻机马达12停止推进时，钻头2与扩孔器3在弹簧4的作用下，内部构件实现分离，扩孔器3内的一对刮刀恢复闭合状态，钻头2和钻杆7可以从套管5内退出瓦斯抽采孔1外，弹簧4辅助扩孔器3的刮刀展开和恢复闭合状态，其次，在扩孔钻进时增加钻头2的稳定性。钻杆7之间通过螺纹连接实现钻杆7的接长，通过钻杆7的不断接长实现瓦斯抽采孔1的深孔钻进。套管推进器9内部由套管卡槽18和钻渣腔体组成，钻渣腔体下端有排渣孔17，携带钻渣的冲洗液由套管5和钻杆7之间的通道进入套管推进器9的钻渣腔体内，由排渣孔17排出，排渣孔17处也可连接排污软管，把携带钻渣的冲洗液排到水沟或水仓内，部分冲洗液从套管5与瓦斯抽采孔1的孔壁之间的排出孔外。
本实用新型结构简单，在松软破碎煤层中实现瓦斯孔边钻进边扩孔，护壁套管即时跟进，防止孔壁的坍塌，同时在套管内壁与钻杆之间提供钻渣排出通道，提高了钻进速度和钻孔所能达到的深度，成孔后拆卸钻具时，刮刀处于闭合状态，方便拔出钻具，有效提高了瓦斯孔施工的速度，节约成本，瓦斯抽采效率高，是松软破碎煤层瓦斯抽采装置上的创新，具有良好的经济和社会效益。

Claims (6)

1.一种松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置，包括钻头、扩孔器、钻杆和钻机马达，其特征在于，钻头(2)与扩孔器(3)连接，钻头(2)与扩孔器(3)之间装有弹簧(4)，扩孔器(3)后端与钻杆(7)连接，钻杆(7)依次穿过套管(5)、套管推进器(9)、钻机卡瓦器(10)、钻机马达(12)并伸出钻机马达(12)外，钻杆(7)末端连接水龙头，钻机卡瓦器(10)和钻机马达(12)安装在导轨(13)上，钻机卡瓦器(10)的前端安装有套管推进器(9)，支架(11)上有导轨(13)，支架(11)底座通过锚杆(14)锚固在巷道底板上，导向器(6)安装在套管(5)的前部外壁上，套管(5)的末端卡在套管推进器(9)的卡槽(18)内，多个套管(5)串接在一起，每个套管(5)上安装有扶正器(15)。
2.根据权利要求2所述的松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置，其特征在于，所述的扩孔器(3)内有一对刮刀。
3.根据权利要求2所述的松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置，其特征在于，所述的钻杆(7)之间通过螺纹连接，构成方便拆装式结构。
4.根据权利要求2所述的松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置，其特征在于，所述的套管推进器(9)上有4个圆孔(16)，套管推进器(9)通过圆孔(16)由螺钉与钻机卡瓦器(10)连接在一起，套管推进器(9)内部由套管卡槽(18)和钻渣腔体构成，钻渣腔体下端有排渣孔(17)。
5.根据权利要求2所述的松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置，其特征在于，所述的套管(5)为带有筛孔(19)的圆管，两端分别有内、外螺纹，筛孔(19)呈“五花”状均布在套管(5)的管壁上。
6.根据权利要求2所述的松软破碎煤层瓦斯抽采孔跟管钻进装置，其特征在于，所述的扶正器(15)的结构和尺寸与导向器(6)相同，均为钢管及其外部的数条纵肋(20)构成。
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