CN205778536U - 一种煤层钻进射流排渣防堵工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉一种煤层钻进射流排渣防堵工具，它主要由水辫、给进装置、钻杆、支撑架、扶正器、射流工具、钻头、煤层组成。支撑架上端安装给进装置，给进装置连接钻杆，钻杆左端连接水辫，给进装置与钻头之间的钻杆安装有扶正器，射流工具安装在靠近钻头一端钻杆上；正常工作时，给进装置带动钻杆和钻头系统在煤层旋转钻进，钻井液通过水辫进入钻杆内，一部分钻井液经过钻头进入井眼环空，并携带煤渣返出，另一部分钻井液由射流工具向井眼环空高速射流，冲击煤渣形成的岩屑床，防止煤渣堵塞环空。本实用新型结构简单，操作方便，环保高效，能有效排渣，防止煤渣堵塞井眼环空。

Description

一种煤层钻进射流排渣防堵工具

技术领域

本实用新型涉及煤矿突出煤层瓦斯抽采钻孔技术领域，更具体地涉及一种煤层钻进射流排渣防堵工具。

背景技术

我国煤层瓦斯含量普遍较高，全国50％以上的矿井为高瓦斯矿井，44％的矿井为高瓦斯突出矿井，瓦斯抽采是指向瓦斯突出集聚区打孔，然后利用抽采设备和专用的管线将煤层中的瓦斯抽采至地面，降低了煤层开采过程中的瓦斯涌出量，并且可以将采出的瓦斯加以利用。目前，我国抽采瓦斯最普遍的方法是利用钻孔对开采煤层瓦斯提前预抽处理。由于松软煤层受地应力的影响，孔径变形坍塌严重，钻进过程中，卡钻，堵塞事故频发；在打孔过程中，常利用流体排渣和机械排渣方式，受到排渣空间大小及孔径变形及坍塌的影响，对于钻孔较深的瓦斯抽采煤层，如何顺利高效地将煤屑排除，直接影响煤层的开采效率、安全生产。

针对上述煤层瓦斯抽采面临的孔径变形垮塌严重及深孔排渣困难的问题，目前已经有一些相关的专利及文献提出了相应的技术方案：专利CN103556944A公开的“用于松软煤层钻进双层内排渣防堵钻具及其使用方法”，利用双层钻具将钻杆和煤层隔开，将钻杆和钻渣之间的阻力有效的转移至外层抗压螺旋叶片排渣管；专利CN103556940A公开的“用于软煤岩钻进双通道多孔紊流卸压钻具及其施工方法”，利用双通道钻杆可以有效避免钻孔收缩、破坏对钻孔排渣空间的影响。

上述专利在一定程度上改善了瓦斯抽采钻孔过程中钻孔收缩及排渣问题，但是从经济成本上考虑，双层钻杆制造难度和成本比较高，本文利用节流原理，设计了一种煤层钻进射流排渣防堵工具。

发明内容

本实用新型目的在于针对瓦斯抽采深孔排渣困难，提供一种煤层钻进射流排渣防堵工具。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种煤层钻进射流排渣防堵工具，主要由水辫、给进装置、钻杆、支撑架、扶正器、射流工具、钻头、煤层组成；所述支撑架上端安装给进装置，给进装置连接钻杆，钻杆左端连接水辫；所述给进装置与钻头之间的钻杆安装有扶正器，射流工具安装在靠近钻头一端钻杆上。进一步的是，所述射流工具由接头母螺纹、接头公螺纹、工具本体、喷嘴、节流孔道构成，喷嘴直径为3mm，节流孔道直径为10mm。

本实用新型的有益效果在于：在工作时，给进装置带动钻杆和钻头系统在煤层旋转钻进，钻井液通过水辫进入钻杆内，一部分钻井液经过钻头进入井眼环空，并携带煤渣返出，另一部分钻井液由射流工具向井眼环空高速射流，冲击煤渣形成的岩屑床，防止煤渣堵塞环空。本实用新型结构简单，操作方便，环保高效，能有效排渣，防止煤渣堵塞井眼环空。

附图说明

图1是本实用新型一种煤层钻进射流排渣防堵工具的结构示意图。

图中：1.水辫，2.给进装置，3.钻杆，4.支撑架，5.扶正器，6.射流工具，7.钻头，8.煤层。

图2是图1中射流工具的结构示意图。

图中：61.接头母螺纹，62接头公螺纹，63.工具本体，64.喷嘴，65.节流孔道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明：

如图1所示，本实用新型一种煤层钻进射流排渣防堵工具，主要由水辫1、给进装置2、钻杆3、支撑架4、扶正器5、射流工具6、钻头7、煤层8组成。所述支撑架4用于固定安装给进装置2；给进装置2连接钻杆3，并用于旋转推送钻杆3钻进；钻杆3连接水辫1、射流工具6、钻头7，并带动钻头7在煤层8中旋转钻进；水辫1用于向钻柱3内注入钻井液；射流工具6将钻柱3内钻井液分流，一部分钻井液由射流工具6向井眼环空高速射流；扶正器5确保钻柱3和钻头7系统水平钻进。

如图2所示，射流工具6由接头母螺纹61、接头公螺纹62、工具本体63、喷嘴64、节流孔道65构成。所述工具本体63通过接头母螺纹61和接头公螺纹62与两端钻杆3连接，喷嘴64用于向井眼环空高速喷射钻井液，节流孔道65对流经射流工具6内的钻井液进行分流。本实用新型具体实施步骤如下：给进装置2带动钻杆3和钻头7系统在煤层8旋转钻进，钻井液通过水辫1进入钻杆3内，钻井液流经射流工具6时，一部分钻井液流经节流孔道65并通过钻头7进入井眼环空，携带煤渣返出，另一部分钻井液由喷嘴64向井眼环空高速射流，冲击煤渣形成的岩屑床，防止煤渣堵塞环空。通过该实用新型，能在煤层实现快速钻进，同时排渣效果好，有效防止钻进过程产生的煤渣在井眼环空堵塞。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种煤层钻进射流排渣防堵工具，主要由水辫(1)、给进装置(2)、钻杆(3)、支撑架(4)、扶正器(5)、射流工具(6)、钻头(7)、煤层(8)组成，其特征在于：所述支撑架(4)上端安装给进装置(2)，给进装置(2)连接钻杆(3)，钻杆(3)左端连接水辫(1)，给进装置(2)与钻头(7)之间的钻杆(3)安装有扶正器(5)，射流工具(6)安装在靠近钻头(7)一端钻杆(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种煤层钻进射流排渣防堵工具，其特征在于：所述射流工具(6)包括接头母螺纹(61)、接头公螺纹(62)、工具本体(63)、喷嘴(64)、节流孔道(65)，喷嘴(64)直径为3mm，节流孔道(65)直径为10mm。