[發明專利]一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具

有效

• 申請號: 202110370033.5
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113153148B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 孫玉寧;杜波;馬耕;李延河;丁立培;孫志東;宋維賓;王永龍;黃小明
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B7/18;E21B21/12;E21B17/22;E21B43/08;E21B10/43;E21B10/44
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王鵬

1.一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具，其特征在于，包括從前到后依次搭接組合安裝的雙通道篩孔鉆頭、多根雙通道碎渣鉆桿、多根雙通道鉆桿和鉆尾供水排渣組件，

首根雙通道碎渣鉆桿上安裝有高低壓轉換組件，位于鉆孔開口端安裝有與雙通道碎渣鉆桿或雙通道鉆桿配合的孔口封孔泄渣組件；

所述雙通道碎渣鉆桿的外表面設置有螺旋槽和螺旋凸筋，沿螺旋槽和螺旋凸筋貫穿布置有泄渣篩孔，所述泄渣篩孔的中心線指向雙通道碎渣鉆桿橫截面圓心或偏向雙通道碎渣鉆桿的旋轉方向，所述雙通道碎渣鉆桿內部為中空結構并通過支撐組同軸安裝有供水管，所述供水管的外壁與雙通道碎渣鉆桿的內壁圍合形成內排渣通道，所述泄渣篩孔的孔徑小于內排渣通道徑向最小幾何尺寸的三分之一，所述泄渣篩孔為圓孔、變徑圓孔或子母組合孔；

所述雙通道篩孔鉆頭的內部同軸安裝有內管，內管的外壁與雙通道篩孔鉆頭的內壁形成環形通道，所述環形通道背向雙通道碎渣鉆桿一端底部開設有進渣篩孔，所述進渣篩孔為圓孔，所述進渣篩孔的孔徑小于環形通道徑向最小幾何尺寸的三分之一；

所述高低壓轉換組件包括高低壓轉換器和射流噴嘴，所述高低壓轉換器安裝在首根雙通道碎渣鉆桿內腔且與雙通道碎渣鉆桿的供水管連接，所述射流噴嘴安裝在首根雙通道碎渣鉆桿的管壁上，高壓狀態時高低壓轉換器向射流噴嘴供水用于割縫或沖孔，低壓狀態時高低壓轉換器向鉆頭供水用于鉆進；

所述鉆尾供水排渣組件包括旋轉供水器和排渣管；所述旋轉供水器包括殼體，所述殼體一端連接排渣管，所述殼體另一端安裝有防塵擋圈，所述殼體內部同軸安裝有固定軸，所述固定軸上沿著軸心開設有供水通道，所述固定軸靠近排渣管一端向上彎折連接有進水插座，所述進水插座另一端露出殼體外設置并連接水源，所述固定軸靠近防塵擋圈一端的外側密封且轉動插裝有連接供水管的內公插頭，內公插頭與固定軸之間安裝有多個軸承；所述內公插頭遠離固定軸一端外側同軸套裝有連接雙通道篩孔鉆頭或雙通道鉆桿的外公接頭，所述外公接頭與內公插頭通過多個周向布置的立板連接；所述外公接頭的外側與防塵擋圈密封配合安裝。

2.根據權利要求1所述的一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具，其特征在于，所述雙通道碎渣鉆桿的外表面沿著軸向圓周均布有平面或凹形槽或弧形槽，所述平面或凹形槽或弧形槽的數量為3-4條。

3.根據權利要求2所述的一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具，其特征在于，所述雙通道篩孔鉆頭的外表面設置有螺旋槽和螺旋凸筋，且沿軸向圓周均布有凹形槽或弧形槽，所述凹形槽或弧形槽數量為3-4條。

4.根據權利要求3所述的一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具，其特征在于，所述高低壓轉換組件包括高低壓轉換器和射流噴嘴，所述高低壓轉換器安裝在首根雙通道碎渣鉆桿內腔且與雙通道碎渣鉆桿的供水管連接，所述射流噴嘴安裝在首根雙通道碎渣鉆桿的管壁上，高壓狀態時高低壓轉換器向射流噴嘴供水用于割縫或沖孔，低壓狀態時高低壓轉換器向鉆頭供水用于鉆進。

5.根據權利要求4所述的一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具，其特征在于，所述雙通道鉆桿的外表面設置有螺旋槽和螺旋凸筋，所述雙通道鉆桿的內部為中空結構并通過支撐組同軸安裝有供水管。

6.根據權利要求1-5任一所述的一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具，其特征在于，所述雙通道碎渣鉆桿和雙通道鉆桿的外徑相等，鉆桿的外徑與雙通道篩孔鉆頭的直徑接近，雙通道篩孔鉆頭的直徑大于雙通道碎渣鉆桿的直徑、雙通道鉆桿的直徑0～15mm。

7.根據權利要求6所述的一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具，其特征在于，所述孔口封孔泄渣組件包括封孔器和泄渣裝置。

8.根據權利要求7所述的一種用于突出煤層穿層鉆孔的防噴孔鉆割沖鉆具，其特征在于，所述封孔器包括封孔管和包裹安裝在封孔管外表面的注水囊，所述封孔管的內徑大于雙通道篩孔鉆頭的直徑。