[實用新型]變水壓脈沖控制鉆具

有效

• 申請號: 201820530895.3
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN208137855U
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 劉曉亮;李輝
• 申請（專利權）人: 鄭州勤睿恒電子科技有限公司
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21B10/32;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 王明朗

本實用新型公開了一種變水壓脈沖控制鉆具，在鉆桿的后端連接有伸縮套管，該伸縮套管活動套裝于鉆桿前端內側；在伸縮套管的周邊設置有動支座，在鉆桿前端設置有定支座，動支座上通過銷軸鉸接有鉆片支撐體，在定支座上通過銷軸鉸接有輔助支撐桿；在每組鉆片支撐體和輔助支撐桿之間連接有拉簧；同時，在所述伸縮套管內腔中設置有卡槽并卡固有阻水環。本實用新型通過改變高壓水壓大小的方式即可實現驅動實現變徑動作的變徑鉆具，進而增大鉆孔周圍煤體的透氣性和卸壓范圍，提高煤層鉆孔的瓦斯抽放效果和防突效果。

技術領域：

本實用新型屬于煤礦鉆具技術領域，具體涉及一種變水壓脈沖控制鉆具。

背景技術：

在煤礦瓦斯抽采工作時，需要在煤層內打鉆孔，當煤松軟、地應力較高或者受采動影響，鉆孔會出現不同程度的垮孔現象，將鉆頭卡死在孔內無法取出，不僅耽誤生產，而且造成不必要的經濟損失，目前擴孔鉆頭種類較少，功能單一，只能在鉆入時擴孔，由于鉆頭部分直徑不能改變，在腿鉆的時候，遇見卡鉆的問題，只能通過強行拽出的方式取出，而且不能保證成功，另一種擴孔鉆頭為退鉆時刀片打開，擴大鉆孔直徑，但由于要往返兩次施工，工作效率低。

為了解決在我國高地應力、松軟煤層中常規機械鉆機施工順層鉆孔難和穿層鉆孔煤層段孔徑小的問題，實現煤層順層鉆孔和擴孔同步實施以及穿層鉆孔擴孔的目的，現有技術中也存在煤層高壓水射流鉆擴孔系統，其包括高壓水射流發生系統、鉆機、鉆桿鉆具系統，高壓水射流發生系統包括依次相連的儲水箱、高壓水泵、高壓膠管，鉆機包括鉆機操縱臺和鉆機本體，鉆桿鉆具系統包括高壓旋轉密封裝置、高壓密封鉆桿、具有高壓水射流噴嘴的射流機械葉片組合塔式鉆頭，通過高壓水射流對孔底和孔壁煤體的旋轉切割和機械葉片的切削研磨聯合作用實現煤層孔的鉆進和擴孔，可以有效地避免煤層鉆孔過程中的卡鉆和夾鉆現象，在高地應力、松軟煤層中形成大孔徑的長鉆孔，增大鉆孔周圍煤體的透氣性和卸壓范圍，提高煤層鉆孔的瓦斯抽放效果和防突效果。但是，在實際應用中，該系統僅注重于對鉆孔周圍煤體進行軸向、徑向、斜前向射流打擊、破碎及濕潤，在鉆孔過程中出現的大塊煤渣雖然可被研磨分別，但是隨著成孔深度的增加，大量煤渣堆積鉆孔造成排渣不暢，使得鉆孔成孔深度有限，大大限制了它的應用。

實用新型內容：

針對現有用于煤礦領域的普通高壓水射流鉆具存在的缺陷和問題，本實用新型提供一種通過改變高壓水壓的方式即可實現驅動實現變徑動作的變徑鉆具，進而增大鉆孔周圍煤體的透氣性和卸壓范圍，提高煤層鉆孔的瓦斯抽放效果和防突效果。

本實用新型解決其技術問題所采用的方案是：一種變水壓脈沖控制鉆具，包括鉆桿和鉆頭，在鉆桿的后端連接有伸縮套管，該伸縮套管活動套裝于鉆桿前端內側；在伸縮套管的周邊外側壁上均布設置有動支座，在鉆桿前端的周邊外側壁上均布設置有與動支座對應的定支座，所述動支座上通過銷軸鉸接有鉆片支撐體，各鉆片支撐體的前側面分布有鉆片，在所述定支座上通過銷軸鉸接有輔助支撐桿，各輔助支撐桿的末端分別通過銷軸鉸接在對應的鉆片支撐體后側；在每組鉆片支撐體和輔助支撐桿之間連接有拉簧；同時，在所述伸縮套管內腔中設置有卡槽并卡固有阻水環，該阻水環的中心設置有過水孔。

位于鉆桿前端的鉆頭中心設置有闊口，位于鉆桿后端連接有密封旋轉接頭，與密封旋轉接頭連接的管路的末端連接變頻水泵，變頻水泵的控制端連接控制器。

本實用新型的有益效果：1.本實用新型通過改變高壓水壓大小的方式即可實現驅動實現變徑動作的變徑鉆具，進而增大鉆孔周圍煤體的透氣性和卸壓范圍，提高煤層鉆孔的瓦斯抽放效果和防突效果。改變高壓水壓力大小既可以通過人為控制，也可以通過控制器對變頻水泵進行規律控制。

2.本實用新型通過控制水壓就能控制鉆頭變徑部分的變徑功能，變徑操作簡單方便，容易控制，結構簡單容易實現。

附圖說明

圖1是本實用新型鉆具在承受高壓水沖擊時處于折疊狀態示意圖。

圖2是本實用新型鉆具在承受低壓水沖擊時處于展開狀態示意圖。