The invention discloses a method and a device for variable trajectory drilling, drilling in coal seam and then inserted into orbit to the main drilling drill pipe, drill guide mechanism in orbit inclined orbit the drill pipe is sheathed in the drill pipe can be bent anchor drill set in front of the tube; on the basis of in-depth orbit drill pipe main drill hole of different depth on the side wall of the main borehole according to different depth of borehole tilt. The present invention based on the main borehole, and by changing the trajectory reasonable re drilling device, and ultimately the formation of the main drilling center, side drilling drilling radius, can loose coal, gas drainage, increase borehole gas drainage quantity, so as to improve the effect of gas drainage in coal seam.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿瓦斯抽采
的改进型钻具,具体涉及一种通过改变钻具轨迹的方式形成支钻孔的方法及装置。
技术介绍
一些煤层的瓦斯含量大,煤层的透气性差,给瓦斯防治工作带来困难,存在煤与瓦斯突出的危险,危险矿工的安全。瓦斯预抽是瓦斯防治的重要措施,但是松软的煤层,透气性差,预抽效果差。目前,我国关于突出煤层钻孔的外孔直径要求不超过120mm,钻孔内部可以进行扩孔,钻孔外小内大的结构有利于形成一层煤墙,如果钻孔内部因瓦斯压力大发生突出事件,煤墙起到保护作用。有多种关于扩孔的技术手段,例如公开号为CN101315021A的专利技术专利“自动变径扩孔钻具”,记载了一种固定钻头与活动钻头相结合的钻具,其中活动钻头包含内外套装的钻杆和可以径向扩展的刀架,该技术方案依靠活动钻头在旋转过程中产生的离心力而自动展开,达到扩展活动钻头直径进而达到扩孔的目的。众所周知,离心力公式F=m×ω2×r,物体的离心力大小与物体的质量m、角速度ω和旋转半径r有关,钻具在原始钻孔内几乎没有被展开,所以旋转半径r接近于零,活动钻头的质量m为定值,无论角速度ω怎样提高,所形成的离心力都较小,在钻孔内的活动钻头很难依靠自身的离心力而展开。另一方面,由于煤层内部压力较大,煤层被长期高压作用下硬度较高,即使活动钻头被小角度展开后,有限的离心力很难提供足够的钻进压力,需要长时间保持原地高速旋转才能逐渐达到扩孔效果,而且钻杆不能被快速推进,否则活动钻头会自动收缩,所以该方案不具有快速打碎煤孔的效果,效率很低。在利用钻具对煤层钻孔的过程中,需要在钻杆内注入高压水对煤层内部打压扩孔。公开号为CN202 ...
【技术保护点】
一种变轨迹钻进方法,其特征在于,包括如下步骤:第一步,利用钻具向煤层内钻孔后取出钻具,形成一个直径为D0深度为L0的主钻孔;第二步,向主钻孔内插入直径为D1的变轨钻管,D1<D0,该变轨钻管的前方设置有倾斜导向机构;第三步,在变轨钻管内套装有钻杆能够弯曲的锚索钻,所述能够弯曲的锚索钻至少在最前端设置有能够摆动的钻头,且能沿所述倾斜导向机构而改变钻进轨迹;第四步,依据变轨钻管深入主钻孔内的深度L1、L2、……、Ln‑1、L n,n为大于或等于1的自然数,L1<L2<……<Ln‑1<L0;分别启动所述锚索钻工作,对主钻孔侧壁再根据不同深度进行倾斜钻孔;在任一支钻孔作业时,进行倾斜钻孔形成支钻孔后,向外拉出锚索钻使锚索钻的钻头隐藏于变轨钻管内,再进行下一个支钻孔作业,最终形成多层支钻孔。
【技术特征摘要】
1.一种变轨迹钻进方法,其特征在于,包括如下步骤:第一步,利用钻具向煤层内钻孔后取出钻具,形成一个直径为D0深度为L0的主钻孔;第二步,向主钻孔内插入直径为D1的变轨钻管,D1<D0,该变轨钻管的前方设置有倾斜导向机构;第三步,在变轨钻管内套装有钻杆能够弯曲的锚索钻,所述能够弯曲的锚索钻至少在最前端设置有能够摆动的钻头,且能沿所述倾斜导向机构而改变钻进轨迹;第四步,依据变轨钻管深入主钻孔内的深度L1、L2、……、Ln-1、Ln,n为大于或等于1的自然数,L1<L2<……<Ln-1<L0;分别启动所述锚索钻工作,对主钻孔侧壁再根据不同深度进行倾斜钻孔;在任一支钻孔作业时,进行倾斜钻孔形成支钻孔后,向外拉出锚索钻使锚索钻的钻头隐藏于变轨钻管内,再进行下一个支钻孔作业,最终形成多层支钻孔。2.根据权利要求1所述的变轨迹钻进方法,其特征在于,每层支钻孔的数量为3~4个,相邻支钻孔层间距为0.5~2m。3.一种变轨迹钻进装置,包括钻具,其特征在于,钻具包括变轨钻管和锚索钻,所述变轨钻管的前方设置有倾斜导向机构,所述锚索钻套装于变轨钻管内,所述锚索钻...
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