本实用新型专利技术涉及一种松软煤层一次成孔随钻套管装置，包括多级扩孔钻头，所述多级扩孔钻头右表面设有刀片收缩机构，所述刀片收缩机构右表面设有旋转拖管机构，所述刀片收缩机构包括第一对接套。该松软煤层一次成孔随钻套管装置，通过设置多级扩孔钻头和刀片收缩机构，其中多级扩孔钻头可以实现一个钻头、一次钻进就可以完成多次扩孔，减少对孔壁的扰动，大大缩短了孔的裸露时间，因此大大减少了塌孔的概率，而如果钻进过程中出现孔壁塌落，其跟在钻头后面的套管就可以托住垮落的碎煤在套管外，不会造成钻具脱落、折断，卡钻、埋钻等钻探事故，还可以通过来回拉动套管挤碎煤块，挤碎的煤块通过钻孔液排出孔外，可以对局部的塌孔进行处理。行处理。行处理。
【技术实现步骤摘要】
松软煤层一次成孔随钻套管装置
[0001]本技术涉及煤矿井下松软煤层瓦斯抽采
，具体为一种松软煤层一次成孔随钻套管装置。
技术介绍
[0002]煤矿高瓦斯矿井抽放瓦斯可以减少开采时的瓦斯涌出量，减少瓦斯隐患和瓦斯超限，是保证煤矿安全生产的一项预防性措施，对高瓦斯矿井或采区，瓦斯抽放在安全上技术上和经济上都是必须的，本煤层预抽煤层瓦斯和底抽巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯，都是煤矿治理瓦斯和防治煤与瓦斯突出的重要手段之一，利用抽放钻孔对煤体进行卸压，通过抽放降低煤体瓦斯压力与吨煤瓦斯含量，从而达到消突和安全生产的目的。
[0003]有些高瓦斯矿井的煤层为松软煤层，坚固程度差，裂隙发育等原因造成钻孔时塌孔，塌孔可造成钻具脱落、折断，卡钻、埋钻等钻探事故，而且塌孔事故严重影响钻探施工进度及钻孔工程质量，对瓦斯抽采效果有很大影响，钻探过程中由于钻头、钻杆对孔壁、煤层扰动导致地层平衡被破坏造成塌孔，遇地质构造造成塌孔，当钻孔过程中围岩周围的应力超过其自身的强度时，往往会引发钻孔塌孔，无论是本煤层抽采、顶板岩巷下行穿采还是底抽巷上行抽采，煤层瓦斯抽采过程中，钻孔易变形，极大降低了钻孔成孔率，降低了瓦斯抽采效率，增加了抽采成本，严重限制了矿井瓦斯抽采达标进程。
[0004]以往的解决办法是：先钻一个小孔，然后通过三到四次扩孔将孔径扩大到设计孔径，再将套管穿入孔内，最后将套管密封固定在孔内，但是由于多次扩孔，造成对孔壁周围煤层的多次扰动挤压容易塌孔，多次扩孔施工时间长，孔裸露的时间也长，也容易塌孔
技术实现思路
/>[0005]针对现有技术的不足，本技术提供了一种松软煤层一次成孔随钻套管装置，具备能够提高钻孔质量，能够使套管同步输送，最大限度降低钻孔塌孔问题的优点，解决了现有钻孔装置多次扩孔，造成对孔壁周围煤层的多次扰动挤压容易塌孔的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种松软煤层一次成孔随钻套管装置，包括多级扩孔钻头，所述多级扩孔钻头右表面设有刀片收缩机构，所述刀片收缩机构右表面设有旋转拖管机构。
[0007]所述刀片收缩机构包括第一对接套，所述第一对接套右表面滑动连接有第二对接套，所述第一对接套内滑动连接有活塞板，所述活塞板外周壁固定连接有第一磁铁，所述第二对接套内周壁固定连接有插接至第一对接套内的第二磁铁，所述第二对接套外周壁固定连接有防护套圈，所述第二对接套右表面固定连接有折叠刀座，所述折叠刀座内转动连接有数量为两个的刀架，所述刀架外周壁固定连接有金刚石复合片和齿块，所述活塞板右表面固定连接有位于两个刀架之间齿条，所述第一对接套内固定连接有第四磁铁，所述活塞板与第二对接套之间固定连接有拉簧。
[0008]所述旋转拖管机构包括锚杆，所述锚杆外周壁套接有轴承，所述轴承外周壁套接
有连动套圈，所述连动套圈内固定安装有无线控制器，所述连动套圈外套接有套管，所述套管内固定安装有第三磁铁，所述连动套圈外周壁滑动连接有插接至连动套圈内的连动块，所述连动块内固定安装有电磁铁。
[0009]进一步，所述多级扩孔钻头包括先导钻头，所述先导钻头右表面固定连接有二级扩孔钻头，所述二级扩孔钻头右表面固定连接有三级扩孔钻头，所述三级扩孔钻头右表面与第一对接套左表面固定连接。
[0010]进一步，所述先导钻头外周壁最大外径小于二级扩孔钻头外周壁最大直径，所述二级扩孔钻头外周壁最大外径小于三级扩孔钻头外周壁最大外径，所述先导钻头、二级扩孔钻头和三级扩孔钻头的轴心线均位于同一直线上。
[0011]进一步，所述第一对接套右表面开设有第一凹槽，所述第二对接套左表面开设有第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽均为同心同直径的圆柱形凹槽，所述第一对接套右端插接至第二凹槽内，所述活塞板位于第一凹槽内。
[0012]进一步，所述第一凹槽左表面固定连接有数量为两个且贯穿活塞板的导向杆，所述第一对接套和第二对接套的最大外径均相等，所述第一对接套和第二对接套均与防护套圈相接触，所述第一对接套外周壁开设有与第二磁铁相适配的滑槽。
[0013]进一步，所述第二磁铁与相邻第一磁铁相对面一侧的磁极相反，所述折叠刀座左表面开设有与刀架相适配的转动槽，所述刀架与折叠刀座之间固定连接有挡渣帘，所述齿块与刀架位于转动槽内的一端外周壁固定连接，所述齿块的数量不小于四个，且相邻两个齿块之间的间距均相等。
[0014]进一步，所述金刚石复合片固定安装于刀架远离折叠刀座的一端，所述金刚石复合片左表面位于刀架左侧，两个所述刀架之间夹角最大时两个刀架相离面之间的距离大于三级扩孔钻头的最大外径。
[0015]进一步，所述齿条为双面齿条，两个所述刀架外的齿块均与齿条啮合，所述第二磁铁位于滑槽最左侧时齿条最右端齿槽与齿块啮合，所述第二磁铁位于滑槽最右侧时两个刀架相离面之间的距离小于连动套圈的外径。
[0016]进一步，所述折叠刀座右表面与锚杆左表面固定连接，所述轴承内圈与锚杆外周壁相接触，所述轴承外圈与连动套圈相接触，所述套管的内径等于连动套圈的外径，所述连动套圈内开设有数量为两个的安装腔，所述连动套圈下表面开设有排污槽。
[0017]进一步，所述无线控制器位于安装腔内，所述无线控制器内固定安装有蓄电池，所述无线控制器与电磁铁电连接，所述连动块插接至安装腔内，所述连动块位于安装腔内的一端固定连接有止退板，所述套管内周壁开设有与第三磁铁相适配的沉槽，所述电磁铁通电后与相邻第三磁铁相对面一侧的磁极相同。
[0018]与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
[0019]1、该松软煤层一次成孔随钻套管装置，通过设置多级扩孔钻头和刀片收缩机构，其中多级扩孔钻头可以实现一个钻头、一次钻进就可以完成多次扩孔，减少对孔壁的扰动，大大缩短了孔的裸露时间，因此大大减少了塌孔的概率，而如果钻进过程中出现孔壁塌落，其跟在钻头后面的套管就可以托住垮落的碎煤在套管外，不会造成钻具脱落、折断，卡钻、埋钻等钻探事故，还可以通过来回拉动套管挤碎煤块，挤碎的煤块通过钻孔液排出孔外，可以对局部的塌孔进行处理，其中刀片收缩机构中的刀架是可以活动收回的，扩孔直径大于
套管外径，在钻孔到达孔深位置，抽出钻头，钻头抽出时，直径大于套管外径的刀架会自动收缩，从套管内孔中抽出。
[0020]2、该松软煤层一次成孔随钻套管装置，通过设置旋转拖管机构，既可以保证套管在移动过程中不会跟随锚杆一同转动，同时使套管可以跟随锚杆的前进而前进，使其无需专用推送装置进行移动，降低设备成本，而刀片收缩机构和旋转拖管机构内均设有挡尘装置，可以确保其内部机构不会因钻孔过程产生的粉尘而造成故障。
附图说明
[0021]图1为本技术结构示意图；
[0022]图2为本技术刀片收缩机构的结构示意图；
[0023]图3为本技术图2所示A处的局部放大示意图；
[0024]图4为本技术旋转拖管机构的结构示意图；
[0025]图5为本技术图4所示B处的局部放本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.松软煤层一次成孔随钻套管装置，包括多级扩孔钻头(1)，其特征在于：所述多级扩孔钻头(1)右表面设有刀片收缩机构(2)，所述刀片收缩机构(2)右表面设有旋转拖管机构(3)；所述刀片收缩机构(2)包括第一对接套(201)，所述第一对接套(201)右表面滑动连接有第二对接套(202)，所述第一对接套(201)内滑动连接有活塞板(203)，所述活塞板(203)外周壁固定连接有第一磁铁(204)，所述第二对接套(202)内周壁固定连接有插接至第一对接套(201)内的第二磁铁(205)，所述第二对接套(202)外周壁固定连接有防护套圈(206)，所述第二对接套(202)右表面固定连接有折叠刀座(207)，所述折叠刀座(207)内转动连接有数量为两个的刀架(208)，所述刀架(208)外周壁固定连接有金刚石复合片(209)和齿块(210)，所述活塞板(203)右表面固定连接有位于两个刀架(208)之间齿条(211)，所述第一对接套(201)内固定连接有第四磁铁(212)，所述活塞板(203)与第二对接套(202)之间固定连接有拉簧(213)；所述旋转拖管机构(3)包括锚杆(301)，所述锚杆(301)外周壁套接有轴承(302)，所述轴承(302)外周壁套接有连动套圈(303)，所述连动套圈(303)内固定安装有无线控制器(304)，所述连动套圈(303)外套接有套管(305)，所述套管(305)内固定安装有第三磁铁(306)，所述连动套圈(303)外周壁滑动连接有插接至连动套圈(303)内的连动块(307)，所述连动块(307)内固定安装有电磁铁(308)。2.根据权利要求1所述的松软煤层一次成孔随钻套管装置，其特征在于：所述多级扩孔钻头(1)包括先导钻头(101)，所述先导钻头(101)右表面固定连接有二级扩孔钻头(102)，所述二级扩孔钻头(102)右表面固定连接有三级扩孔钻头(103)，所述三级扩孔钻头(103)右表面与第一对接套(201)左表面固定连接。3.根据权利要求2所述的松软煤层一次成孔随钻套管装置，其特征在于：所述先导钻头(101)外周壁最大外径小于二级扩孔钻头(102)外周壁最大直径，所述二级扩孔钻头(102)外周壁最大外径小于三级扩孔钻头(103)外周壁最大外径，所述先导钻头(101)、二级扩孔钻头(102)和三级扩孔钻头(103)的轴心线均位于同一直线上。4.根据权利要求1所述的松软煤层一次成孔随钻套管装置，其特征在于：所述第一对接套(201)右表面开设有第一凹槽，所述第二对接套(202)左表面开设有第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽均为同心同直径的圆柱形凹槽，所述第一对接套(201)右端插接至第二凹槽内，所述活塞...
【专利技术属性】
技术研发人员：田振林，
申请(专利权)人：陕西东田能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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