本发明专利技术属于煤矿钻孔设备技术领域。涉及一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法，将定点护孔装置设置在钻具上，定点护孔装置包括直径可扩张的弹性护管、使弹性护管直径处于收缩状态的锁止机构、钢管主体；钢管主体套装在钻具上，锁止机构与弹性护管连接；钢管主体与锁止机构之间设有液压腔；钢管主体上设有进水口，进水口与液压腔相通；利用钻具内高压水作用锁止机构，释放弹性护管，弹性护管直径变大，为钻孔壁提供支撑；施工工艺为采用上述定点护孔装置，当钻进至碎软地层时，利用高压水释放弹性护管，进行孔壁支撑保护。本发明专利技术通过弹性护管支撑复杂碎软断层地带钻孔，解决了复杂碎软断层地带施工难的问题。地带施工难的问题。地带施工难的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法、装置及施工工艺
[0001]本专利技术属于煤矿钻孔设备
，涉及一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法、装置及施工工艺。
技术介绍
[0002]目前煤层瓦斯治理主要以钻孔抽采为主要技术手段。钻孔施工至破碎地带时会出现塌孔、卡钻，存在穿越难度大，导致无法继续施工；为了解决碎软断层地带施工难度大的问题，目前已出现了一些施工工艺，主要包括套管钻进护孔工艺和定点注浆加固工艺，以期解决该施工难题。但套管钻进工艺成本高，施工难度大，特别是针对深孔地带，问题尤为突出；而定点注浆加固工艺实施过程较为复杂，局限性大，遇到某些特殊地层，所产生的成本也较高。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于解决复杂碎软断层地带容易塌孔的问题，并提高定向钻机在各种地层中的钻进深度，提出一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法、装置及施工工艺。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法，在钻具上设置一直径可扩张的弹性护管，并在弹性护管上设置一锁止机构，使其直径处于收缩状态；通过钻具送入指定护孔位置，利用钻具内的高压水，将所述锁止机构打开，使弹性护管脱离钻具，弹性护管脱离后直径变大，紧固在钻孔壁上。
[0006]本基础方案通过利用钻具内的高压水打开锁止机构，将直径可扩张的弹性护管释放至护孔位置，弹性护管失去约束，直径变大，为钻孔壁提供支撑，并且弹性护管内孔可供钻具通过。
[0007]进一步，所述弹性护管为径向弹性结构或体积可膨胀结构。
[0008]一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔定点护孔装置，包括钢管主体、设于钢管主体上的锁止机构、套设于钢管主体上的弹性护管；所述弹性护管轴向设有开口；所述开口在所述锁止机构约束下处于闭合状态；所述钢管主体与锁止机构之间设有液压腔；所述钢管主体上设有进水口，所述进水口与所述液压腔相通；所述锁止机构在所述液压腔压力作用下释放所述弹性护管。
[0009]通过采用锁止机构将设置有开口的弹性护管安装在钢管主体上，并设置液压腔，利用钻进时的高压水，打开锁止机构，释放弹性护管，弹性护管在自身强大的弹力的作用下弹开，贴住孔壁，从而实现对孔壁的保护。
[0010]进一步，所述锁止机构包括滑套、限位件；所述滑套套设于所述弹性护管两端，并通过所述限位件与所述钢管主体固定连接；所述液压腔设于所述滑套内壁上，滑套内壁上还设有一台阶端面，所述液压腔压力作用于所述台阶端面，使所述滑套沿钢管主体轴向滑
动，与弹性护管分离，有益效果：通过滑套约束弹性护管，使其开口处于闭合状态，液压腔压力作用在台阶端面上，使得滑套轴向受力，与弹性护管分离，弹性护管开口弹开，贴于孔壁，为孔壁提供支撑。
[0011]进一步，所述滑套靠近弹性护管端设有套孔，所述弹性护管端面位于套孔内；所述套孔侧壁设有滚珠，所述弹性护管与滚珠滑动配合，有益效果：套孔约束弹性护管，使其直径处于较小状态，设置滚珠用于减小弹性护管与套孔壁的摩擦。
[0012]进一步，所述限位件为销轴；所述滑套通过销轴与钢管主体固定连接；所述滑套在所述液压腔压力驱动下折断所述销轴，并与弹性护管分离。
[0013]进一步，所述限位件为弹簧；所述弹簧套设于所述钢管主体上，所述弹簧一端与滑套端面接触，另一端与钢管主体连接；所述滑套在所述液压腔压力作用下压缩弹簧，并与弹性护管分离。
[0014]进一步，所述钢管主体两端均设有接头，所述接头与钢管主体可拆卸式连接；所述锁止机构与接头连接，有益效果：通过接头，可实现多个装置串接，使其与碎软断层地带宽度相匹配。
[0015]一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔施工工艺，包括如下步骤：
[0016]S1、安装定点护孔装置：当钻孔施工至碎软断层处时，退出钻具和钻头，并预估碎软断层宽度；在钻头后面接入上所述定点护孔装置；
[0017]S2、定点护孔施工：通过钻具将定点护孔装置带入碎软断层处，启动钻机继续钻进，当钻头穿越碎软断层后，关停钻机，并把钻具内水流调成高压，高压水流将锁止机构打开，并释放弹性护管，弹性护管开口张开，贴住碎软断层孔壁，形成护孔通道；
[0018]S3、卸载定点护孔装置：操作钻机，退出钻具，并卸掉定点护孔装置，继续送入钻具进行钻孔施工；
[0019]S4、循环施工：当再次遇到碎软断层时，重复S1～S3步骤，直至钻孔施工完毕。
[0020]进一步，步骤S1中，所述定点护孔装置有若干个，并通过接口串联，串联后的长度与碎软断层宽度相匹配。
[0021]本专利技术的有益效果在于：
[0022]1)本专利技术利用钻进时的高压水来打开锁止机构，同时释放弹性护管，采用弹性护管对孔壁进行支撑保护。
[0023]2)本专利技术中定点护孔装置可根据实际情况进行串接，满足不同宽度的需求，以更好的适应复杂多变的地层。
[0024]3)本专利技术中定点护孔装置简单，可回收再利用；定点护孔施工方法简单，护孔成本低，并提高了钻孔施工效率。
[0025]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0026]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优
选的详细描述，其中：
[0027]图1为本专利技术中实施例1中定点护孔装置结构示意图；
[0028]图2为本专利技术中实施例2中定点护孔装置结构示意图；
[0029]图3为图1、图2中A处放大图；
[0030]图4为图1、图2中B处放大图；
[0031]图5为定点护孔施工中钻孔示意图；
[0032]图6为定点护孔施工中定点护孔装置位置示意图；
[0033]图7为弹性护管释放张开状态示意图；
[0034]图8为定点护孔施工中弹性护管在钻孔中的示意图；
[0035]图9为定点护孔施工中循环施工的示意图。
[0036]附图标记：1
‑
母接头；2
‑
滑套；21
‑
台阶端面；22
‑
套孔；3a
‑
销轴；3b
‑
弹簧；4
‑
钢管主体；5
‑
弹性护管；6
‑
公接头；7
‑
进水口；8
‑
液压腔；9
‑
钻具；10
‑
钻头；11
‑
常规地层；12
‑
碎软断层。
具体实施方式
[0037]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法，其特征在于：在钻具上设置一直径可扩张的弹性护管，并在弹性护管上设置一锁止机构，使其直径处于收缩状态；通过钻具送入指定护孔位置，利用钻具内的高压水，将所述锁止机构打开，使弹性护管脱离钻具，弹性护管脱离后直径变大，紧固在钻孔壁上。2.根据权利要求1所述的一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法，其特征在于：所述弹性护管为径向弹性结构或体积可膨胀结构。3.一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔装置，其特征在于：包括钢管主体、设于钢管主体上的锁止机构、套设于钢管主体上的弹性护管；所述弹性护管轴向设有开口；所述开口在所述锁止机构约束下处于闭合状态；所述钢管主体与锁止机构之间设有液压腔；所述钢管主体上设有进水口，所述进水口与所述液压腔相通；所述锁止机构在所述液压腔压力作用下释放所述弹性护管。4.根据权利要求3所述的一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔装置，其特征在于：所述锁止机构包括滑套、限位件；所述滑套套设于所述弹性护管两端，并通过所述限位件与所述钢管主体固定连接；所述液压腔设于所述滑套内壁上，滑套内壁上还设有一台阶端面，所述液压腔压力作用于所述台阶端面，使所述滑套沿钢管主体轴向滑动，与弹性护管分离。5.根据权利要求4所述的一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔装置，其特征在于：所述滑套靠近弹性护管端设有套孔，所述弹性护管端面位于套孔内；所述套孔侧壁设有滚珠，所述弹性护管与滚珠滑动配合。6.根据权利要求4所述的一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔装置，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘小叶，李彦明，徐树斌，李称心，孙利海，郭昆明，李克松，杜坤，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。