[發(fā)明專利]構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110154811.3
• 申請(qǐng)日: 2011-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102230363A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 倪小明;賈炳;呂閏生;陳文學(xué);沈毅;林然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B17/22
• 分類號(hào): E21B17/22;E21B17/10;E21B10/60;E21B10/46;E21B21/00;E21B7/00;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

1.構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，包括動(dòng)力裝置，其特征在于：還包括有鉆桿機(jī)構(gòu)和注水機(jī)構(gòu)；

鉆桿機(jī)構(gòu)包括外鉆桿，外鉆桿包括同心套設(shè)在一起的的外壁和內(nèi)壁，所述外壁包括兩段以上連接在一起的筒狀外壁段，所述外壁上設(shè)有裂縫；所述內(nèi)壁包括兩段以上連接在一起的筒狀內(nèi)壁段，所述外壁的前部和內(nèi)壁的前部通過(guò)連接體連接在一起，所述連接體的外端固連在所述外壁上，所述連接體的內(nèi)端螺接在所述內(nèi)壁上；所述外壁和所述內(nèi)壁之間形成外鉆桿空腔；所述內(nèi)壁內(nèi)同心套設(shè)有空心設(shè)置的內(nèi)鉆桿；所述內(nèi)鉆桿包括兩段以上連接在一起的內(nèi)鉆桿段，所述內(nèi)鉆桿的外徑小于所述內(nèi)壁的內(nèi)徑從而在兩者之間形成環(huán)形流道；所述外鉆桿的前端設(shè)有環(huán)形的外鉆頭，所述外鉆頭的環(huán)面上設(shè)有通水孔；所述外壁外表面上設(shè)有排屑螺紋，所述內(nèi)鉆桿的前端設(shè)有圓盤(pán)狀內(nèi)鉆頭，所述內(nèi)鉆頭位于所述外鉆頭的后方且所述內(nèi)鉆頭的盤(pán)面上均布有內(nèi)水孔；

注水機(jī)構(gòu)包括內(nèi)鉆桿注水裝置和外鉆桿注水裝置；

內(nèi)鉆桿注水裝置包括設(shè)在地面上的水箱和水泵，水泵進(jìn)水管與水箱相連通，水泵出水管的前端伸入內(nèi)鉆桿，水泵出水管伸入內(nèi)鉆桿的部分固連設(shè)有控制體，控制體與第一軸承的軸承內(nèi)壁固定連接，所述第一軸承的軸承外壁固連在內(nèi)鉆桿的內(nèi)表面上；第一軸承后方的水泵進(jìn)水管上轉(zhuǎn)動(dòng)密封連接有密封板，所述密封板的外緣與所述內(nèi)鉆桿的內(nèi)壁固定連接一起；

外鉆桿注水裝置包括開(kāi)孔軸承，開(kāi)孔軸承裝設(shè)在內(nèi)鉆桿后方的所述水泵進(jìn)水管上，開(kāi)孔軸承處的水泵進(jìn)水管上設(shè)有開(kāi)口，開(kāi)孔軸承內(nèi)壁上設(shè)有流水孔，開(kāi)孔軸承的外壁和內(nèi)壁之間設(shè)有流水腔，開(kāi)孔軸承外壁上徑向連通設(shè)有外鉆桿進(jìn)水管，外鉆桿進(jìn)水管的前端伸入所述外鉆桿空腔內(nèi)；

所述動(dòng)力裝置通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述外鉆桿和所述內(nèi)鉆桿傳動(dòng)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，其特征在于：所述外鉆桿空腔的中部設(shè)有固連在所述外壁上的環(huán)形防偏裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，其特征在于：所述外鉆頭上徑向焊接設(shè)有環(huán)形的保徑體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，其特征在于：所述外鉆頭和所述內(nèi)鉆頭上皆設(shè)有金剛石牙齒。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，其特征在于：所述外鉆桿進(jìn)水管在所述開(kāi)孔軸承外壁上對(duì)稱設(shè)有兩根。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，其特征在于：所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括固連在所述外壁后端部的外轉(zhuǎn)盤(pán)以及固連在內(nèi)鉆桿后端部的內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)，外轉(zhuǎn)盤(pán)和內(nèi)轉(zhuǎn)盤(pán)分別通過(guò)外傳動(dòng)軸和內(nèi)傳動(dòng)軸與所述動(dòng)力裝置傳動(dòng)連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，其特征在于：所述外壁上滑動(dòng)支撐連接有固定裝置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，其特征在于：所述外鉆桿外壁段之間以螺接的方式連接在一起，所述外鉆桿內(nèi)壁段之間以卡接的方式連接在一起，所述內(nèi)鉆桿段之間通過(guò)螺接的方式連接在一起；所述通水孔在所述外鉆頭的環(huán)面上均勻分布，所述密封板設(shè)有兩塊，兩塊密封板之間緊壓設(shè)有橡膠墊。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置，其特征在于：

除末段外鉆桿內(nèi)壁段外，所述各外鉆桿內(nèi)壁段的后端均設(shè)有卡接凹槽；除首段外鉆桿內(nèi)壁段外，所述各外鉆桿內(nèi)壁段的前端均設(shè)有與所述卡接凹槽相適配的卡接凸起。

10.權(quán)利要求9中所述構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置的施工方法，其特征在于包括如下步驟：

一、將構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置運(yùn)送到施工地點(diǎn)，檢查該裝置是否能正常工作，并準(zhǔn)備好足量的水；

二、開(kāi)啟構(gòu)造帶內(nèi)煤巖鉆孔成孔裝置的動(dòng)力裝置以及水泵，啟動(dòng)時(shí)以較小的鉆速進(jìn)行鉆進(jìn)，并逐漸將鉆速增大至正常鉆速；

三、???完成鉆孔以后拔出內(nèi)鉆桿；

四、???反向旋轉(zhuǎn)外鉆桿內(nèi)壁，并將其拔出；

五、???在外鉆桿外壁所圍成的孔形空腔內(nèi)安裝常規(guī)瓦斯抽放裝置進(jìn)行瓦斯抽采，煤（巖）層中的瓦斯氣體通過(guò)所述外壁上的裂縫進(jìn)入瓦斯抽采孔內(nèi)被抽出；

六、???完成瓦斯抽采后旋轉(zhuǎn)、震動(dòng)外鉆桿外壁，并將其拔出。