本发明专利技术提供一种不起钻压水试验装置，包括中心管、阀系总成、胶筒总成；中心管为中心贯穿开口设置；中心管的中间部位设置有胶筒总成，中心管的底端设置有阀系总成；阀系总成包括阀接头、正反阀门，阀接头为中心贯穿开口设置，阀接头的输入端与中心管的输出端连通，正反阀门设置于阀接头内与中心管的输出端接触；正反阀门能够控制水流的顺流和回流。本发明专利技术通过正反阀门的设置，能够根据矿井内压力的变化来控制与中心管的输出端是否接触及回流是否能够穿过正反阀门，从而控制胶筒总成的膨胀和收缩，进而实现不起钻即可进行压水试验。进而实现不起钻即可进行压水试验。进而实现不起钻即可进行压水试验。
【技术实现步骤摘要】
一种不起钻压水试验装置及压水试验方法
[0001]本专利技术涉及煤矿井下定向钻孔
，具体为一种不起钻压水试验装置及压水试验方法。
技术介绍
[0002]A组煤开采底板灰岩水地面区域探查、治理，是通过地面施工多分支水平井，对煤层底板灰岩含水层进行探查、高压注浆，封堵灰岩垂直导水通道，消除A组煤底板突水隐患的一项新技术；淮南矿业(集团)自开展区域探查、治理工程以来，取得了预期效果；为进一步提高A组煤底板灰岩水区域治理探查资料的准确性，煤业公司2021年4号文(淮矿煤业安〔2021〕4号)规定“区域探查、治理工程钻孔在水平段施工过程中，原则上每钻进300m要停钻进行一次压水试验”，探查不同孔段钻孔吸水率，以发现治理范围内可能存在的导水通道，确保做到区域治理工程“探查准确、治理有效”。
[0003]按照目前我公司在张集煤矿东一1煤上采区西翼开采底板灰岩水害地面区域探查治理工程分支孔长度的情况，每个分支孔需要起钻压水3～4次，频率非常高；现场施工过程中，常规压水试验程序主要包括：钻进至压水孔深、起完孔内所有钻具、安装孔口装置、压水试验、下钻至孔底继续钻进；整套工序下来至少需要2个台班的时间；另外起下钻及压水造成停钻时间长，容易发生孔内事故。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种不需要起钻即可进行压水试验的装置。
[0005]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0006]一种不起钻压水试验装置，包括中心管(1)、阀系总成(3)、胶筒总成(5)；所述中心管(1)为中心贯穿开口设置；所述中心管(1)的中间部位设置有胶筒总成(5)，所述中心管(1)的底端设置有阀系总成(3)；所述阀系总成(3)包括阀接头(31)、正反阀门(32)，所述阀接头(31)为中心贯穿开口设置，所述阀接头(31)的输入端与中心管(1)的输出端连通，所述正反阀门(32)设置于阀接头(31)内与中心管(1)的输出端接触；所述正反阀门(32)能够控制水流的顺流和回流。
[0007]有益效果：通过中心管、阀系总成、胶筒总成的相互配合，中心管与阀系总成贯通连接，阀系总成内设置有能够控制水流的顺流和回流的正反阀门，中心管的中间部位设置有胶筒总成，胶筒总成在水压过大时能够进行膨胀将矿井进行封闭，在水压恢复正常时能够恢复原状，通过上述设置，能够实现不起钻即可进行压水试验。
[0008]进一步的，所述正反阀门(32)包括阀芯(321)、弹簧(322)，所述阀芯(321)的顶端与中心管(1)的底端相接触，所述阀芯(321)的底端设置有弹簧(322)。
[0009]有益效果：通过弹簧的设置，能够对阀芯进行复位。
[0010]进一步的，所述阀芯(321)底端的直径小于阀芯(321)杆身的直径，所述弹簧(322)套设于阀芯(321)的底端。
[0011]进一步的，还回流球(323)，所述阀芯(321)为中心贯穿开口设置，所述阀芯(321)内从上到下依次开设有第一回流通道(3211)、第二回流通道(3212)，所述第一回流通道(3211)的直径大于第二回流通道(3212)的直径；所述第一回流通道(3211)和第二回流通道(3212)的接口处可拆卸连接有回流球(323)。
[0012]有益效果：通过回流球的设置，能够控制第一回流通道和第二回流通道的接口处的开合。
[0013]进一步的，所述第一回流通道(3211)和第二回流通道(3212)的接口处设置有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽内放置有回流球(323)；所述第一回流通道(3211)的顶端固定有限位板(3213)，所述限位板(3213)上平行于回流通道贯穿开设有多个开孔。
[0014]有益效果：通过限位板的设置，能够对回流球进行限位。
[0015]进一步的，所述阀接头(31)的杆身内从上到下依次开设有第二连接口(311)、安装口(312)、第二水流通道(313)，所述中心管(1)的底端插入第二连接口(311)内进行固定，所述安装口(312)内设置有正反阀门(32)，所述第二水流通道(313)的直径小于安装口(312)的直径；所述阀芯(321)靠近第二连接口(311)设置，所述弹簧(322)靠近第二水流通道(313)设置。
[0016]有益效果：通过将弹簧靠近第二水流通道设置且第二水流通道的直径小于安装口的直径，能够对弹簧进行限位。
[0017]进一步的，所述阀接头(31)上靠近阀芯(321)顶段处一体固定有限位座(314)，不工作时，所述阀芯(321)卡设在限位座(314)内。
[0018]进一步的，所述中心管(1)的中间部位间隔固定有两个安装槽(13)，两个所述安装槽(13)之间固定有胶筒总成(5)。
[0019]进一步的，所述中心管(1)的顶端开设有第一连接口(11)，所述中心管(1)的杆身内开设有第一水流通道(12)，所述第一连接口(11)与第一水流通道(12)贯通连接，所述第一连接口(11)的直径比第一水流通道(12)的直径大，所述第一连接口(11)内设置有主动钻杆。
[0020]本专利技术还公开了一种使用上述任一技术方案所述不起钻压水试验装置进行压水试验的方法，包括以下步骤：
[0021]S1当主动钻杆(7)带动普通钻杆(6)到达压水端时，在主动钻杆(7)和普通钻杆(6)之间装上不起钻压水试验装置，具体为：将中心管(1)的顶端与主动钻杆(7)的输出端相接，将阀系总成(3)的底端与普通钻杆(6)相接；
[0022]S2当不起钻压水试验装置下入井后，通过主动钻杆压水；压力≤3MPa，正反阀门(32)与中心管(1)的输出端接触，水压使胶筒总成(5)逐渐膨胀直到与矿井内部的套管(9)相接触，座封环状间隙；压力＞3MPa，正反阀门(32)与中心管(1)的输出端相分离，水流通过中心管(1)和正反阀门(32)之间的间隙进入阀接头(31)内，然后通过普通钻杆(6)到达压水端，进行压水试验；
[0023]S3当压水试验完成后，将主动钻杆(7)与中心管(1)分离；矿井内压力过大，导致水流从普通钻杆(6)内进行回流，水流穿过阀接头(31)内部开口将正反阀门(32)顶开进入中心管(1)内，最后通过中心管(1)内的开口回流到地面上，卸压完成，胶筒总成(5)恢复原状；
[0024]S4将不起钻压水试验装置取出，将主动钻杆(7)与普通钻杆(6)相接继续钻进，达
到下一压水端，重复上述步骤即可。
[0025]有益效果：通过正反阀门的设置，能够根据矿井内压力的变化来控制与中心管的输出端是否接触及回流是否能够穿过正反阀门，从而控制胶筒总成的膨胀和收缩，进而实现不起钻即可进行压水试验。
[0026]本专利技术的优点在于：
[0027]本专利技术在不起钻压水试验装置中设置有中心管、阀系总成、胶筒总成，通过中心管、阀系总成、胶筒总成的相互配合，中心管与阀系总成贯通连接，阀系总成内设置有能够控制水流的顺流和回流的正反阀门，中心管的中间部位设置有胶筒总成，胶筒总成在水压本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种不起钻压水试验装置，其特征在于，包括中心管(1)、阀系总成(3)、胶筒总成(5)；所述中心管(1)为中心贯穿开口设置；所述中心管(1)的中间部位设置有胶筒总成(5)，所述中心管(1)的底端设置有阀系总成(3)；所述阀系总成(3)包括阀接头(31)、正反阀门(32)，所述阀接头(31)为中心贯穿开口设置，所述阀接头(31)的输入端与中心管(1)的输出端连通，所述正反阀门(32)设置于阀接头(31)内与中心管(1)的输出端接触；所述正反阀门(32)能够控制水流的顺流和回流。2.根据权利要求1所述的一种不起钻压水试验装置，其特征在于：所述正反阀门(32)包括阀芯(321)、弹簧(322)，所述阀芯(321)的顶端与中心管(1)的底端相接触，所述阀芯(321)的底端设置有弹簧(322)。3.根据权利要求2所述的一种不起钻压水试验装置，其特征在于：所述阀芯(321)底端的直径小于阀芯(321)杆身的直径，所述弹簧(322)套设于阀芯(321)的底端。4.根据权利要求2所述的一种不起钻压水试验装置，其特征在于：还回流球(323)，所述阀芯(321)为中心贯穿开口设置，所述阀芯(321)内从上到下依次开设有第一回流通道(3211)、第二回流通道(3212)，所述第一回流通道(3211)的直径大于第二回流通道(3212)的直径；所述第一回流通道(3211)和第二回流通道(3212)的接口处可拆卸连接有回流球(323)。5.根据权利要求4所述的一种不起钻压水试验装置，其特征在于：所述第一回流通道(3211)和第二回流通道(3212)的接口处设置有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽内放置有回流球(323)；所述第一回流通道(3211)的顶端固定有限位板(3213)，所述限位板(3213)上平行于回流通道贯穿开设有多个开孔。6.根据权利要求2所述的一种不起钻压水试验装置，其特征在于：所述阀接头(31)的杆身内从上到下依次开设有第二连接口(311)、安装口(312)、第二水流通道(313)，所述中心管(1)的底端插入第二连接口(311)内进行固定，所述安装口(312)内设置有正反阀门(32)，所述第二水流通道(313)的直径小于安装口(312)的直径；所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：文东明，罗江发，苏明金，陈晓雷，
申请(专利权)人：淮南矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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