[發明專利]松軟突出煤層防坍塌連續鉆進成孔裝備及工藝

有效

• 申請號: 201710109868.9
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106761385B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 尹光志;尚德磊;石發瑞;陳嘉祺;馬波;宋真龍;劉超;曹冠森
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E21B4/06
• 分類號: E21B4/06;E21B43/08;E21B43/10
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 顧正超

1.一種松軟突出煤層防坍塌連續鉆進成孔裝備，用于對松軟突出煤層進行鉆孔，其特征在于，所述裝備包括：可變徑鉆頭、篩管、推進單元以及驅動單元；其中，所述可變徑鉆頭通過所述推進單元與所述驅動單元連接，所述篩管包裹于所述推進單元的外表面，用于防止所述鉆孔產生嚴重變形或坍塌；所述驅動單元驅動所述推進單元作用于所述可變徑鉆頭，使其外徑大于所述篩管的外徑并牽引所述篩管直至其進入所述松軟突出煤層，并對所述松軟突出煤層進行沖擊鉆進直至一預定深度后再對所述可變徑鉆頭變徑，使其能夠縮回所述篩管內；

所述推進單元包括：推進桿以及液壓管線，所述液壓管線布置于所述推進桿上的管線卡槽內；所述驅動單元通過所述液壓管線分別與所述可變徑鉆頭以及推進桿連接；其中，所述推進桿還包括：凸起機構、第一彈簧、第一活塞、第二彈簧、第二活塞以及至少一個卡頭，所述凸起機構用于使所述可變徑鉆頭變徑；所述至少一個卡頭用于固定并拖動所述篩管進入松軟突出煤層的鉆孔，并在鉆孔結束后脫離所述篩管并從中退出；所述液壓管線包括第一液壓管線及第二液壓管線，所述驅動單元通過所述第二液壓管線與所述第一活塞連接，所述驅動單元通過所述第一液壓管線與所述第二活塞連接，所述第一彈簧用于牽引所述凸起機構，所述第二彈簧用于牽引所述第二活塞，并在沖進鉆進時，傳遞所述第二活塞產生的作用力至所述可變徑鉆頭。

2.如權利要求1所述的松軟突出煤層防坍塌連續鉆進成孔裝備，其特征在于，所述篩管的構成材料包括抗靜電阻燃的PVC、PC、PE新型高分子材料、輕金屬及其合金；所述篩管的外表面均勻設有多個凸起的波粒，用于減少所述篩管與孔壁煤體之間的摩擦力；每個波粒上均設有至少一個通孔，用于流通所述篩管內外的流體。

3.如權利要求1所述的松軟突出煤層防坍塌連續鉆進成孔裝備，其特征在于，所述驅動單元包括：動力機構、第一閥門、第二閥門以及第三閥門，所述第一閥門及第二閥門用于控制所述第二活塞中的液壓，所述第三閥門用于控制所述第一活塞中的液壓，所述動力機構通過所述液壓管線與所述可變徑鉆頭、第一活塞以及第二活塞連接。

4.如權利要求1所述的松軟突出煤層防坍塌連續鉆進成孔裝備，其特征在于，所述松軟突出煤層防坍塌連續鉆進成孔裝備還包括一降溫單元，用于對所述可變徑鉆頭、篩管、推進單元以及驅動單元進行降溫、潤滑。