CN213510415U - 一种井下钻孔钻扫一体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种井下钻孔钻扫一体装置，包括取芯管，所述取芯管一端设置用于连接外接钻杆的钻杆连接装置，另一端设置取芯钻头，所述取芯管内同轴设置内接钻杆，所述内接钻杆比取芯管长，所述内接钻杆位于取芯管外的一端同轴设置钻头。相对于现有技术，本实用新型通过在连接有取芯钻头的取芯管内设置内接钻杆，内接钻杆位于取芯管外的一端设置钻头，钻头旋转进给对煤层进行处理形成钻孔，取芯钻头对钻孔的孔壁进行修整，使得钻孔被处理后的内径与取芯管外径相一致，取芯管在旋转下行的过程中使得孔壁被打磨和压实，通过上述操作使得与取芯管外径一样的套管也能够顺利的被放入钻孔中。

Description

一种井下钻孔钻扫一体装置

技术领域

本实用新型属于煤矿防治水设备技术领域，具体涉及一种井下钻孔钻扫一体装置。

背景技术

在河流湖泊附近区域的煤矿由于其特殊的地理位置导致该类矿井水文地质情况复杂，因此该类矿井在进行煤炭开采过程中需要做好防治水措施，目前在部分矿井中采用钻孔方式进行探水和放水，在钻头钻进到指定位置后需要在钻好的钻孔内放入套管，但是钻头的成孔精度较差，造成钻孔孔型不规则以及孔壁比较粗糙，使得套管下行的阻力较大，特别是随着钻孔深度的增加阻力增大明显，因此在钻头钻完孔后还需要对钻孔进行钻扫实现扫孔处理，降低钻孔孔壁的粗糙度，进而降低套管进入钻孔的难度。

因此目前在煤矿开采过程中进行防治水时会在钻孔后对钻孔进行多次钻扫降低套管沿着钻孔下行的难度，但是在进行多次钻扫的过程中可能出现钻扫装置与钻孔不同心的情况，造成钻孔分叉现象，导致钻孔报废，而且对于生产矿井来说防治水工程量大，工期紧张，存在矿井接替困难、底抽巷施工进度慢等情况，在完成钻孔后再换钻头进行钻扫实现扫孔处理的流程会严重影响矿井的生产效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是防治水钻孔施工时需要对钻孔进行多次钻扫处理，钻孔和钻扫分开进行可能导致钻孔出现分叉以及影响工期的问题，为解决上述问题，本实用新型提供一种井下钻孔钻扫一体装置。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种井下钻孔钻扫一体装置，包括取芯管，所述取芯管一端设置用于连接外接钻杆的钻杆连接装置，另一端设置取芯钻头，所述取芯管内同轴设置内接钻杆，所述内接钻杆比取芯管长，所述内接钻杆位于取芯管外的一端同轴设置钻头。

所述内接钻杆与取芯管之间设置扶正器。

所述钻头为三翼复合片钻头。

所述取芯钻头与所述钻头之间的距离为10厘米到20厘米。

所述钻杆连接装置由双头螺丝和螺丝连接头组成，所述螺丝连接头两端均设置螺孔，螺丝连接头的一端与取芯管尾部连接，该端的螺孔与双头螺丝的一端的配合连接，螺丝连接头另一端的螺孔与外接钻杆配合连接，双头螺丝的另一端位于取芯管内并与内接钻杆配合连接。

相对于现有技术，本实用新型通过在连接有取芯钻头的取芯管内设置内接钻杆，内接钻杆位于取芯管外的一端设置钻头，当本实用新型通过钻杆连接装置与钻机上设置的外接钻杆连接后，本实用新型在钻机的驱动下发生旋转进给，此时钻头旋转进给对煤层进行处理形成钻孔，取芯钻头同步发生旋转进给，取芯钻头对钻孔的孔壁进行修整并把孔壁上的煤渣或者杂物清除掉，使得钻孔被处理后的内径与取芯管外径相一致，取芯管在旋转下行的过程中取芯管的侧壁作用于孔壁，使得孔壁被取芯管的侧壁打磨和压实进一步降低孔壁的粗糙度，通过上述操作使得与取芯管外径一样的套管也能够顺利的被放入钻孔中；由于钻头和取芯钻头同步发生旋转进给，因此不会出现钻孔和钻扫方向不一致的情况，而且钻孔和钻扫同时进行，不需要在钻孔结束后提出钻头重新放入钻扫装置进行钻扫实现扫孔处理，减少了重新进行钻扫所耗费的时间，避免了对工期的影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中，1是取芯管；2是外接钻杆；3是内接钻杆；4是钻杆连接装置；401是螺丝连接头；402是双头螺丝；5是取芯钻头；6是钻头。

具体实施方式

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是螺纹连接，或成一体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语 “首部”指的是钻头6以及取芯钻头5所在的方向，该方向也是本实用新型的钻进方向，“尾部”指的是与首部所在方向相反的方向，也指的是外接钻杆2以及钻机所在的方向。

如图1所示，本实用新型提供了一种井下钻孔钻扫一体装置，包括取芯管1，取芯管1是用于对煤层或者土层进行取样的管型装置，同时取芯管1与进行防治水施工时需要放入到钻孔中套管的直径相同，因此只要取芯管1能够顺利地进入到钻孔中，那么与取芯管1直径相同的套管也能够顺利地被放入到钻孔中；取芯管1一端设置用于连接外接钻杆2的钻杆连接装置4，钻杆连接装置4用于与钻机上的外接钻杆2连接，钻机工作时外接钻杆2会受到钻机的驱动，本实用新型通过连接外接钻杆2从而获得钻机的驱动，另一端设置取芯钻头5，取芯钻头5是配合设置在取芯管1上的钻头，取芯钻头5与取芯管1的管状结构相匹配使得取芯管1的管腔不会被取芯钻头5阻挡，取芯钻头5呈环状分布在取芯管1一端的环形截面上，取芯管1内同轴设置内接钻杆3，取芯管1、取芯钻头5和内接钻杆3均为同轴设置，内接钻杆3比取芯管1长，内接钻杆3的一部分位于取芯管1内，另一部分延伸到取芯管1外部，内接钻杆3位于取芯管1外的一端设置钻头6，钻头6与内接钻杆3同轴设置。

内接钻杆3与取芯管1之间设置扶正器，扶正器是安装在内接钻杆3下端上用于确保内接钻杆3处于取芯管1中心的装置，通过设置扶正器减少内接钻杆3在工作时的径向振动，使得钻头6和取芯钻头5的工作方向的偏差更小。

钻头6为三翼复合片钻头，三翼复合片钻头在钻进的时候适应性比较强，能够连续进行钻进，有很强的工作效率。

取芯钻头5与钻头6之间的距离为10厘米到20厘米，钻头6实现的功能是钻孔，取芯钻头5实现的功能是对钻孔进行扫孔和修整，钻头6在钻孔时有部分煤渣或者岩土碎片会处于钻头6后部，如果钻头6和取芯钻头5之间的距离太短，岩土碎片或者煤渣容易堵塞钻头6和取芯钻头5之间的区域，如果钻头6和取芯钻头5之间的距离过长那么意味着内接钻杆3也较长，过长的内接钻杆3可能会导致内接钻杆3上设置的钻头6稳定性下降，钻头6在工作时容易发生径向振动，进而影响钻孔的成孔方向，而本实用新型中把取芯钻头5与钻头6之间的距离设定为10厘米到20厘米是根据申请人所在矿井的地质条件下经过实践分析所得到的合适数值，根据地质条件和设备的材料、结构不同需要对取芯钻头5与钻头6之间的距离进行调整。

钻杆连接装置4由双头螺丝402和螺丝连接头401组成，螺丝连接头401两端均设置螺孔，螺丝连接头401的一端与取芯管1尾部连接，该端的螺孔与双头螺丝402的一端的配合连接，螺丝连接头401另一端的螺孔与外接钻杆2配合连接，双头螺丝402的另一端位于取芯管1内并与内接钻杆3配合连接；螺丝连接头401是具有两个螺孔起到连接作用的装置，其工作原理是两个螺孔分别与两个螺丝进行连接使得两个螺丝通过螺丝连接头401被连接在一起，双头螺丝402两端均设置有螺纹，双头螺丝402的一端位于取芯管1内，该端螺纹的尺寸和内接钻杆3的相配合，使得内接钻杆3和双头螺丝402被连接在一起，双头螺丝402的另一端位于取芯管1的外部，该端与螺丝连接头401的一个螺孔配合连接，螺丝连接头401的另一个螺孔用于与钻机上的外接钻杆2进行连接，通过上述连接方式使得设置有钻头6的内接钻杆3以及设置有取芯钻头5的取芯管1均与螺丝连接头401连接，螺丝连接头401与钻机上的外接钻杆2连接，进而使得钻机能够驱动钻头6以及取芯钻头5工作。

本实用新型的工作过程如下：

按照上述方式对本实用新型进行组装，然后把本实用新型安装在钻机的外接钻杆2上，启动钻机，钻机驱动外接钻杆2旋转进给，外接钻杆2带动本实用新型同步旋转进给，此时钻头6作用于煤层使得煤层被钻头6打穿形成钻孔，同时取芯钻头5同步发生旋转进给，取芯钻头5作用于钻孔的孔壁使得孔壁上杂质被取芯钻头5破碎掉，同时钻孔中孔径小于取芯钻头5和取芯管1直径的部分被取芯钻头5破碎并清除，经过取芯钻头5处理的钻孔孔径与取芯管1的直径相同；取芯管1同步发生旋转进给时会对钻孔的孔壁形成摩擦和挤压作用，使得孔壁的粗糙度下降，使得与取芯管1直径相同的套管更容易进入到钻孔中并下行到指定位置。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种井下钻孔钻扫一体装置，包括取芯管，所述取芯管一端设置用于连接外接钻杆的钻杆连接装置，另一端设置取芯钻头，其特征在于：所述取芯管内同轴设置内接钻杆，所述内接钻杆比取芯管长，所述内接钻杆位于取芯管外的一端同轴设置钻头，所述内接钻杆与取芯管之间设置扶正器。

2.如权利要求1所述的井下钻孔钻扫一体装置，其特征在于：所述钻头为三翼复合片钻头。

3.如权利要求2所述的井下钻孔钻扫一体装置，其特征在于：所述钻杆连接装置由双头螺丝和螺丝连接头组成，所述螺丝连接头两端均设置螺孔，螺丝连接头的一端与取芯管尾部连接，该端的螺孔与双头螺丝的一端的配合连接，螺丝连接头另一端的螺孔与外接钻杆配合连接，双头螺丝的另一端位于取芯管内并与内接钻杆配合连接。

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