CN211422530U - 一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置 - Google Patents

Abstract

一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，包括可伸缩拖动式套管(3)，所述可伸缩拖动式套管(3)一端为活动端，其内设有多级同轴套管，通过拉动活动端头部的套管，能够将所有套管拉出，所述可伸缩拖动式套管(3)内设有钻杆(1)，所述钻杆靠近可伸缩拖动式套管(3)活动端一端连接有钻头，所述可伸缩拖动式套管(3)活动端通过接头套棘轮(5)与钻头下部连接。本钻孔装置，结构简单，设计合理，安装方便，实用性强，能够有效的解决当前松软低透煤层瓦斯抽采钻的成孔率低、瓦斯抽采效果差的问题，具有很好地应用前景和推广价值。

Description

一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置

技术领域

本实用新型属于松软煤层瓦斯抽采钻孔施工领域，具体涉及一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置。

背景技术

在煤矿的各类安全事故中，瓦斯爆炸导致的煤矿安全事故约占事故总数的47％，我国的淮南、晋城、阳泉等矿区受瓦斯突出威胁较大，为了保障矿井生产安全以及作业人员的人身安全，采用煤层顺层钻孔采前预抽、裂隙带抽采等方法对煤层瓦斯及采场瓦斯进行处理，技术关键为对瓦斯抽采钻孔进行合理布置以及管路直径等参数进行合理选型。但是在对松软煤层进行钻孔施工时，往往会存在施工困难，成孔率低，以卡钻喷孔以及瓦斯抽采效果差等技术难题。近些年来，算着钻探设备以及钻探工艺的不断提升，松软低透煤层的钻孔深度、瓦斯抽采效果等有了一定程度的提高，但是目前煤矿采用全断面钻头进行钻孔施工，破坏了孔壁稳定性，容易导致钻孔坍塌、压死钻杆，导致钻进工作无法进行，进而影响钻孔成孔率和瓦斯抽采效果。

实用新型内容

本实用新型是基于现有松软低透煤层钻孔施工时成孔率低、抽采效果差等问题，而提出一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，结构简单，设计合理，安装方便，实用性强，能够有效的解决当前松软低透煤层瓦斯抽采钻的成孔率低、瓦斯抽采效果差的问题，具有很好地应用前景和推广价值。

本实用新型的技术方案如下：

一种钻孔装置，包括可伸缩拖动式套管，所述可伸缩拖动式套管一端为活动端，其内设有多级同轴套管，通过拉动活动端头部的套管，能够将所有套管拉出，所述可伸缩拖动式套管内设有钻杆，所述钻杆靠近可伸缩拖动式套管活动端一端连接有钻头，所述可伸缩拖动式套管活动端通过接头套棘轮与钻头下部连接。当钻头钻进时，带动接头套棘轮转动，接头套棘轮带动可伸缩拖动式套管内的各级套管伸开，从而对对钻孔壁形成很好的支护，当钻孔施工完毕后，转动钻杆，即可退钻。

如上所述的钻孔装置，所述可伸缩拖动式套管外壁设有若干个透气孔。当然，所述可伸缩拖动式套管外壁也包括可伸缩拖动式套管内各级套管外壁，均设有若干个透气孔。

进一步的，所述透气孔呈蜂窝状排列，所述透气孔直径不小于4mm。可方便煤层瓦斯通过气孔进入抽采管路。

如上所述的钻孔装置，所述可伸缩拖动式套管内的套管包括阻燃塑料管。优选的，所述可伸缩拖动式套管为内外壁光滑、强度好、质量轻的抗静电、阻燃塑料管。

如上所述的钻孔装置，所述可伸缩拖动式套管内的各套管长度在0.5～2m之间。

进一步的，所述可伸缩拖动式套管内各套管端部设有端头卡点，便于套管之间的连接，防止套管脱落。使各套管随钻头的钻进实现伸缩。

如上所述的钻孔装置，所述钻头与钻杆之间为螺纹连接。方便根据施工环境更换不同尺寸的钻头。

进一步的，所述钻头包括变径钻头。

如上所述的钻孔装置，所述钻头直径大于可伸缩拖动式套管和接头套棘轮的最大尺寸。

本实用新型相对于现有技术所取得的有益效果在于：

1、本实用新型钻孔装置，结构简单，设计合理，安装方便，实用性强，能够有效的解决当前松软低透煤层瓦斯抽采钻的成孔率低、瓦斯抽采效果差的问题，具有很好地应用前景和推广价值。

2、本实用新型钻孔装置，可伸缩拖动式套管包括阻燃塑料管，质轻、耐磨，且在可伸缩拖动式套管上开设有蜂窝状通气孔，一方面可以有效的防止钻孔塌孔，另一方面还可以保证煤层瓦斯溢入瓦斯抽采钻空，增加了瓦斯抽采效果。

3、本实用新型钻孔装置，可伸缩拖动式套管与变径钻头通过接头套棘轮连接，可实现可伸缩拖动式套管随钻头钻进而伸缩，达到及时套管，支护钻孔的作用，提高了钻孔成孔率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为实施例1中钻孔装置的结构原理示意图；

图2为可伸缩拖动式套管的结构图；

图3为可伸缩拖动式套管的端面剖面图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1-钻杆，2-变径钻头，3-可伸缩拖动式套管，4-透气孔，5-接头套棘轮，6-端头卡点。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

实施例1

参见图1，一种钻孔装置包括钻杆1、钻头、可伸缩拖动式套管3和接头套棘轮5，所述可伸缩拖动式套管3一端为活动端，其内设有多级同轴套管，通过拉动活动端头部的套管，能够将所有套管拉出，所述可伸缩拖动式套管3内设有钻杆1，所述钻杆1靠近可伸缩拖动式套管3活动端一端连接有钻头，所述可伸缩拖动式套管3活动端通过接头套棘轮5与钻头下部连接。当钻头钻进时，带动接头套棘轮5转动，接头套棘轮5带动可伸缩拖动式套管3内的各级套管伸开，从而对对钻孔壁形成很好的支护，当钻孔施工完毕后，转动钻杆1，即可退钻。

优选的，所述钻头采用变径钻头2，方便煤层钻孔。

下面结合图2，所述可伸缩拖动式套管3外壁设有若干个透气孔4。当然，所述可伸缩拖动式套管3外壁也包括可伸缩拖动式套管3内各级套管外壁，均设有若干个透气孔4。

进一步的，所述透气孔4呈蜂窝状排列，所述透气孔4直径为5mm左右。可方便煤层瓦斯通过气孔进入抽采管路。

优选的，所述可伸缩拖动式套管3为内外壁光滑、强度好、质量轻的抗静电、阻燃塑料管。其内各级套管长度在1～2m之间。

进一步的，所述可伸缩拖动式套管3内各套管端部设有端头卡点，便于套管之间的连接，同时，防止套管脱落，参见图3。当钻头钻进时，可实现各套管的伸缩。

在本实施例中，所述钻杆1与变径钻头2相接处设有内陷部，内陷部内壁设有内螺纹，所述变径钻头2外壁设有钻杆1内螺纹配合的外螺纹，通过钻杆1与变径钻头2之间的螺纹连接，可方便的根据施工环境更换不同尺寸的钻头。

在本实施例中，所述变径钻头2的直径大于可伸缩拖动式套管3和接头套棘轮5的最大尺寸。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，包括可伸缩拖动式套管(3)，所述可伸缩拖动式套管(3)一端为活动端，其内设有多级同轴套管，通过拉动活动端头部的套管，能够将所有套管拉出，所述可伸缩拖动式套管(3)内设有钻杆(1)，所述钻杆靠近可伸缩拖动式套管(3)活动端一端连接有钻头，所述可伸缩拖动式套管(3)活动端通过接头套棘轮(5)与钻头下部连接。

2.根据权利要求1所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述可伸缩拖动式套管(3)外壁设有若干个透气孔(4)。

3.根据权利要求2所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述透气孔(4)呈蜂窝状排列。

4.根据权利要求2或3所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述透气孔(4)直径不小于4mm。

5.根据权利要求1所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述可伸缩拖动式套管(3)内的各套管长度在0.5～2m之间。

6.根据权利要求1所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述可伸缩拖动式套管(3)内的套管包括阻燃塑料管。

7.根据权利要求1所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述可伸缩拖动式套管(3)内各套管端部设有端头卡点(6)，能够阻碍套管脱落。

8.根据权利要求1所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述钻头与钻杆(1)之间为螺纹连接。

9.根据权利要求1或8所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述钻头包括变径钻头(2)。

10.根据权利要求1所述的一种防止松软煤层抽采钻孔塌孔的钻孔装置，其特征在于，所述钻头直径大于可伸缩拖动式套管(3)和接头套棘轮(5)的最大尺寸。

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