一种弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置及方法，装置包括依次插接相连的插接式钻杆、测量短节、柔性钻杆、弹性弯曲导向单元和钻头，弹性弯曲导向单元包括柔性短节，在柔性短节外套有弹性导向弯节且该弹性导向弯节在自然状态下呈弧形弯曲状，受钻孔孔壁限制趋近直线型时其两端对孔壁有侧向力；弹性导向弯节两端连接单向定位摩擦套且两个单向定位摩擦套分别套在柔性短节两端上接头和下接头上，单向定位摩擦套与轴承及方位控制环配合，通过孔口钻机正向旋转实现分支孔钻进，孔口反转调整分支孔钻进方位。本发明专利技术能够解决煤矿井下定向长钻孔分支孔曲率半径大、侧钻施工工艺复杂和穿层瓦斯抽采孔抽采范围小、工程量大等问题。大等问题。大等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置及方法


[0001]本专利技术属于煤矿井下定向钻进
，具体涉及一种弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置及方法。

技术介绍

[0002]井下钻孔实施瓦斯预抽是目前我国治理矿孔瓦斯的根本方法，煤矿井下定向长钻孔钻进技术是成为煤矿井下区域化瓦斯治理的重要手段之一。为进一步提高瓦斯泄流面积，分支孔钻进技术的需求不断增大。目前，煤矿井下分支孔钻进主要采用弯螺杆滑动钻进进行分支孔施工，存在开孔难度大、分支孔曲率半径大、无效孔眼轨迹长、孔眼轨迹不规则、施工工艺复杂、钻进效率低等问题。
[0003]此外，基于底抽巷的穿层钻孔瓦斯抽采技术是高瓦斯、低透气性突出煤层瓦斯抽采的主要手段之一，而基于穿层钻孔的水力冲孔技术能够有效降低瓦斯抽采成本、提高抽放效率，保证工作面的安全生产，在松软、低渗煤层发育区取得了广泛的应用，目前主要采用常规钻具结合水力冲孔钻具在穿层钻孔的煤层段进行冲孔造穴，冲孔段受刚性钻具控制，水力喷射有效范围小，只能将孔眼轴线附近的煤掏出，单孔卸压范围有限，亟待一种不限于仅在孔眼轴线附近进行冲孔作业的方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置，其特征在于，包括依次插接相连的插接式钻杆(1)、测量短节(2)、柔性钻杆(3)、弹性弯曲导向单元(4)和钻头(5)；所述弹性弯曲导向单元(4)包括柔性短节(41)，柔性短节(41)两端分别通过上接头(42)连接柔性钻杆(3)以及通过下接头(43)连接钻头(5)；在柔性短节(41)外套有弹性导向弯节(44)且该弹性导向弯节(44)在自然状态下呈弧形弯曲状，受钻孔孔壁限制趋近直线型时其两端对孔壁有侧向力；弹性导向弯节(44)两端连接单向定位摩擦套(45)且两个单向定位摩擦套(45)分别套在上接头(42)和下接头(43)上，单向定位摩擦套(45)能在上接头(42)和下接头(43)及柔性短节(41)正转时保持定位不动从而控制定位弹性导向弯节(44)，单向定位摩擦套(45)能随着上接头(42)和下接头(43)及柔性短节(41)同步反转以带动并调整弹性导向弯节(44)方位。2.如权利要求1所述的弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置，其特征在于，所述单向定位摩擦套(45)包括筒体(451)，在筒体(451)外壁周向均布多个可径向伸缩的摩擦块(452)；所述摩擦块(452)截面为梯形结构且其斜腰与孔壁相对。3.如权利要求1所述的弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置，其特征在于，所述上接头(42)与套在其上的单向定位摩擦套(45)之间的环隙内安装轴承，下接头(43)与套在其上的单向定位摩擦套(45)之间的环隙内安装轴承。4.如权利要求3所述的弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置，其特征在于，所述上接头(42)与套在其上的单向定位摩擦套(45)之间的环隙内安装有方位控制环I(46)，下接头(43)与套在其上的单向定位摩擦套(45)之间的环隙内安装有方位控制环II(47)。5.如权利要求4所述的弹性弯节定向式煤矿井下定向钻进装置，其特征在于，所述方位控制环I(46)包括内环I(461)、套在内环I(461)上的外环I(462)、设在内环I(461)上的挡块I(463)以及设在外环I(462)内壁上的挡槽I(464)；所述内环I(461)固定套在上接头(42)上，外环I(462)固定在上接头(42)上的单向定位摩擦套(45)内壁；上接头(42)带动内环I(461)正转时，挡块I(463)不会限位在挡槽I(464)内从而内环I(461)转动而外环I(462)不动，上接头(42)带动内环I(461)反转时，挡块I(463)限位在挡槽I(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞涛，姜在炳，舒建生，范耀，李浩哲，杜天林，程斌，吴信波，
申请(专利权)人：中煤科工集团西安研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：