[發明專利]一種擴孔下套管一體化成套鉆具

在審

• 申請號: 202010164041.X
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111140177A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 佐江宏;張志晶;武國勝;王艷軍;常青;傅國庭
• 申請（專利權）人: 山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽煤礦;河南鐵福來裝備制造股份有限公司
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21B7/20;E21B10/26;E21F7/00
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 時亞娟

本發明涉及煤層開采設備領域，具體的說是一種擴孔下套管一體化成套鉆具。包括鉆桿，鉆桿的鉆進端連接有鉆孔鉆頭或擴孔下套管一體化組件；擴孔下套管一體化組件包括回擴鉆頭、分動器以及連接管，回擴鉆頭可拆卸連接在鉆桿上，分動器具有可相對轉動的兩端，分動器的一端連接在回擴鉆頭上，另一端與連接管相連，連接管上間隔設有用于與瓦斯抽放管相連的螺栓孔。本發明可解決煤礦井下煤柱區進行橫向大直徑成孔后下入瓦斯抽放管不能實現一次進行且作業效率低等問題。

技術領域

本發明涉及煤層開采設備領域，具體的說是一種擴孔下套管一體化成套鉆具。

背景技術

反井技術在煤礦井下常被應用到兩個巷道之間實現大孔徑溝通孔洞的建設。常用的反井技術通過先向下鉆孔，鉆孔后在鉆桿底部更換擴孔鉆頭，起拔鉆桿的同時直接對小孔進行回擴，實現大直徑成孔。同樣的，該技術也被應用到松軟煤層煤柱區的用來治理上隅角瓦斯的抽放孔的施工中，施工時通過設備橫向鉆孔成小孔后在煤柱的另一側更換回擴鉆頭，起拔鉆桿的同時進行回擴，回擴成孔后還需在大直徑孔內裝入瓦斯抽放管。由于回擴鉆孔和安裝瓦斯抽放管需要分次間隔進行，且現場施工孔洞較深、煤層硬度也較低，同時缺少成套的可以實現鉆孔、回擴以及下套管一體化作業的鉆具，導致實現時作業效率低下、施工時工人勞動強度極高、作業效率低等問題的存在。

發明內容

本發明旨在提供一種擴孔下套管一體化成套鉆具，解決煤礦井下煤柱區進行橫向大直徑成孔后下入瓦斯抽放管不能實現一次進行且作業效率低等問題。

為了解決以上技術問題，本發明采用的技術方案為：一種擴孔下套管一體化成套鉆具，包括鉆桿，鉆桿的鉆進端連接有鉆孔鉆頭或擴孔下套管一體化組件；

擴孔下套管一體化組件包括回擴鉆頭、分動器以及連接管，回擴鉆頭可拆卸連接在鉆桿上，分動器具有可相對轉動的兩端，分動器的一端連接在回擴鉆頭上，另一端與連接管相連，連接管上間隔設有用于與瓦斯抽放管相連的螺栓孔。

優選的，回擴鉆頭包括用于連接鉆桿的中間桿和同心套設于中間桿外周的圓筒，中間桿和圓筒之間間隔設有多個傾斜于中間桿分布的刀臂，刀臂上間隔設有多個用于在回擴鉆頭旋轉過程中進行回擴切削的截齒。

優選的，中間桿為空心結構，中間桿的內腔形成通風腔或通水腔，在中間桿的桿壁上對應刀臂的位置間隔開設有多個供中間桿內腔中的風或水排出，從而由風或水將由截齒切削下的碎屑向后排出的通孔。

優選的，刀臂的數量為3-6根，相鄰兩根刀臂之間均設有第一連接筋板，圓筒與中間桿之間間隔設有多個第二連接筋板，第二連接筋板沿中間桿的徑向分布。

優選的，分動器包括柱體和分別轉動連接在柱體兩端位置的兩個第一接頭，第一接頭與柱體之間均設有軸承；一個第一接頭通過銷軸結構與中間桿相連，另一個第一接頭通過銷軸結構與連接管相連。

優選的，連接管包括管體和通過多根連接桿固定在管體中心位置的第二接頭；管體內腔由多根連接桿分隔為兩個腔室，分動器容納于朝向回擴鉆頭方向的一個腔室內，螺栓孔開設于另一個腔室所對應的管體的管壁上。

有益效果

本發明與現有技術對比，通過成套的鉆孔、回擴、下套管一體化鉆具實現了煤柱區橫向成孔、下入大直徑瓦斯抽放管一體化作業的目的，有效縮短了現場施工時間、提升了煤礦井下上隅角瓦斯治理的效率。

附圖說明

圖1為本發明中的鉆桿連接擴孔下套管一體化組件的結構示意圖；

圖2為擴孔下套管一體化組件中的回擴鉆頭部分的剖面結構示意圖；

圖3為本發明中的鉆桿連接鉆孔鉆頭的結構示意圖；