[發明專利]礦用雙通道鉆桿引流器及使用方法

在審

• 申請號: 202111274043.5
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN114017025A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 崔冬雪;高俊峰;馮步云;翟艷鵬;趙宏亮;周志勇;王軍輝;李定龍
• 申請（專利權）人: 平安煤礦瓦斯治理國家工程研究中心有限責任公司;中國礦業大學
• 主分類號: E21C35/20
• 分類號: E21C35/20;E21C35/00;E21F7/00;E21F17/00
• 代理公司: 南京鑫之航知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32410
• 代理人: 胡麗華

本發明涉及礦用雙通道鉆桿引流器，其包括軸端注流裝置、過渡裝置、側面注流裝置、連接鉆桿裝置、軸端注流母口、側面注流母口、通道卡件，軸端注流裝置通過通道卡件與過渡裝置后端面連通，過渡裝置前端面包覆在側面注流裝置后端面外，側面注流裝置前端面通過通道卡件與連接鉆桿裝置后端面連通，軸端注流裝置通過注流口與軸端注流母口連通，側面注流裝置通過注流口與側面注流母口連通。其使用方法包括設備組裝及鉆探作業。本發明實現兩條高壓流體管同時為雙通道多級推動排渣鉆桿供應流體的功能，同時極大的提高鉆進過程中的排渣能力，降低了鉆進時卡鉆、抱鉆和斷鉆的概率，提高鉆孔成孔率、鉆進深度、鉆進效率和散熱效果。

技術領域

本發明涉及一種礦用雙通道鉆桿引流器及使用方法，屬煤礦鉆探機械裝備技術領域。

背景技術

瓦斯是威脅煤礦安全生產的主要因素之一，通過鉆孔抽采煤層瓦斯是煤礦治理瓦斯的主要方法。近些年，隨著淺層煤礦資源的大規模開采，煤礦逐步向深部煤層、地質條件復雜區域煤層、三軟煤層資源進行開發。這些區域的水文地質條件通常表現為：地應力大、煤體強度低、瓦斯壓力高、瓦斯含量大、區域地質條件的高度復雜性和不確定性，為鉆孔鉆進工作帶來了新的挑戰。鉆進排渣能力不足一直是深部煤層、地質條件復雜區域煤層、三軟煤層開采鉆進過程中遇到的主要問題。這一問題會進一步引起鉆桿卡鉆、抱鉆、斷鉆的現象發生，嚴重影響鉆進效率，提高鉆進成本。

近些年，為解決鉆桿排渣能力不足問題，許多研究者發明了形狀各異的鉆桿，包括：刻槽鉆桿、三棱鉆桿、雙通道排渣鉆桿和雙通道多級推動排渣鉆桿等。其中，2019年公布的“一種異型截面刻槽雙通道多級推動排渣鉆桿及使用方法，CN110792470A.”、“一種螺旋槽雙通道多級推動排渣鉆桿及使用方法，CN110821416A.”和“一種多棱雙通道多級推動排渣鉆桿及使用方法，CN110748304A.”這三類鉆桿均屬于雙通道多級推動排渣鉆桿，具有多級出流口推動排渣的效果，在理論上具有很強的排渣鉆進排渣能力，適用于深部煤層、地質條件復雜區域煤層、三軟煤層的鉆進工作。但是，由于上述鉆桿擁有雙注流通道的獨特設計，市場上的引流器（連接水管/氣管與鉆桿內部注氣通道的裝置，俗稱鉆桿水龍頭或鉆桿注水器。）均為單通道引流器，不能與之匹配，導致該類鉆桿無法應用于煤礦生產。為使該類排渣能力優秀的雙通道多級推動排渣鉆桿能在實際生產中投入使用，迫切需要設計一種能為雙通道多級推動排渣鉆桿連接兩個獨立的水管/氣管的雙通道引流器。

所以，為使雙通道多級推動排渣鉆桿能在實際生產中投入使用，更好得解決鉆進排渣能力不足問題，需要設計一種礦用雙通道鉆桿引流器。

發明內容

本發明所解決現有引流器與雙通道多級推動排渣鉆桿不匹配的問題，結合現有引流器單通道引流的原理，提供礦用雙通道鉆桿引流器及使用方法。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現：

礦用雙通道鉆桿引流器，其包括軸端注流裝置、過渡裝置、側面注流裝置、連接鉆桿裝置、軸端注流母口、側面注流母口、通道卡件，其中軸端注流裝置、過渡裝置、側面注流裝置及連接鉆桿裝置間同軸分布，其中軸端注流裝置通過通道卡件與過渡裝置后端面連通，過渡裝置前端面包覆在側面注流裝置后端面外并與側面注流裝置連通，側面注流裝置前端面另通過通道卡件與連接鉆桿裝置后端面連通，軸端注流裝置和側面注流裝置側表面均設一個注流口，注流口軸線與軸端注流裝置、側面注流裝置軸線垂直分布并相交，軸端注流裝置通過注流口與軸端注流母口連通并同軸分布，側面注流裝置通過注流口與側面注流母口連通并同軸分布,所述軸端注流母口、側面注流母口上另均設至少兩個插銷插孔，且插銷插孔對稱分布在軸端注流母口、側面注流母口軸線兩側，并與軸端注流母口、側面注流母口軸線垂直分布。

進一步的，所述的通道卡件包括導流管、定位擋圈及密封環，其中所述導流管為與軸端注流裝置同軸分布的空心管狀機構，所述定位擋圈包覆在導流管外側，與導流管同軸分布并位于導流管前半部外側，所述密封環至少一個，包覆在定位擋圈外并與定位擋圈同軸分布。