[发明专利]用于煤矿井下探放水钻进的逆水阀

说明书

技术领域

本发明涉及钻井装置，具体是一种用于煤矿井下探放水钻进的逆水阀。

背景技术

在井下探放水钻孔施工过程中，上仰孔钻进时，每钻进1米后，需要停水加钻杆，再次给水，从钻杆流经钻头，再从孔底返至孔口后才能继续钻进；但随着钻孔越来越深，因循环水流经的路线不断加长，给水、返水所需要的时间会越来越长，从数秒钟增加到数分钟，制约钻进速度。此外，无论是上仰孔还是下扎孔，当孔底出水后，从钻头流入钻杆内，然后从最后一根钻杆眼喷出，影响操作。如孔底出高压水，钻孔水将从钻杆内携带小石块高速射出，不仅会造成伤人事故，还可能会因为无法到钻孔附近操作，导致水灾事故的发生。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于煤矿井下探放水钻进的逆水阀，保证钻杆内水流只可往孔底方向单向流动，则可避免以上损害情况的发生，提高工作效率及安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种用于煤矿井下探放水钻进的逆水阀，包括止水塞，固定止水塞的连接杆，所述的止水塞呈锥形，锥形的大小与钻杆公扣端内部孔洞相应；锥形的底面的中心设有连接孔，连接孔与连接杆的一端连接，连接杆上设有导向环，导向环套接在连接杆上，导向环的直径与钻杆内径相应，锥形的底面的直径小于导向环的直径。

本发明通过设置止水塞，止水塞被孔底水流上冲后可堵住钻杆公扣一端，起到阻水的作用；当泥浆泵往孔内给水时，从公扣一端被冲出，保证可以继续钻进；连接杆固定止水塞，使止水塞也公扣一端更好地匹配封闭或打开；连接杆上的导向环，保证连接杆移动时，止水端能顺利进入钻杆公扣端孔洞内，有效阻水。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：

结构简单，工作的稳定性好，可以保证钻杆内水流只可往孔底方向单向流动，避免以对人或其他装置的损害情况的发生，提高工作效率及安全性。

进一步的优选技术方案如下：

所述的导向环为2个，分别设置在连接杆的两端。两个导向环，分别具于连接杆的两端，即可起到对连接杆的中心定位作用，又可以减少导向环的数量，节省成本，同时提高连接杆运动的灵活性。

所述的导向环为铝环。铝较坚固，且密度较小，质量较轻，便于减少本装置的总质量，提高移动的灵活笥。

所述的止水塞为橡胶塞，止水塞通过连接孔与连接杆的一端螺纹连接。通过螺纹连接，连接杆与止水塞连接的稳定性更强。

所述的连接杆的长度为钻杆长度的1/4～1/2。连接杆的上述长度的设置，可以更好地对止水塞进行中心定位。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明使用状态参考图；

附图标记说明：1－止水塞；2－导向环；3－连接杆；4－钻杆公扣端；5－钻杆母扣端。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步说明本发明。

参见图1、图2，一种用于煤矿井下探放水钻进的逆水阀，由止水塞1，固定止水塞1的连接杆3组成；止水塞1呈锥形，锥形的大小与钻杆公扣端4内部孔洞相应；锥形的底面的中心设有连接孔，连接孔与连接杆3的一端连接，连接杆3上设有导向环2，导向环2套接在连接杆3上，导向环2的直径与钻杆内径相应，锥形的底面的直径小于导向环2的直径。

止水塞1，选用轻型但有一定强度的材料，用于阻止水从钻杆眼内喷出。以长为100mm；内径为35mm的钻杆为例，利用在用光钻杆公扣端4内径仅为16mm左右，而母扣端及中间部分内径可达35mm的特点，制作一个锥形塞，其外径小于35mm，保证能在光钻杆内前后活动。其作用在于被孔底水流上冲后可堵住钻杆公扣一端，起到阻水的作用；当泥浆泵往孔内给水时，从公扣一端被冲出，保证可以继续钻进。

导向环2，要求止水塞1在钻杆内始终与钻杆同心，保证向后移动后锥端能顺利进入钻杆公扣端4孔洞内，有效阻水。选择有一定强度的圆形环，但其外径要求比止水塞1外径稍大但小于钻杆内径，能在钻杆内前后自由活动，但必须与止水塞1同心。

连接杆3，要求止水塞1在钻杆内有一定的稳定性，能增加止水塞1的强度及稳定性，并将导向环2和止水塞1连为一体。选择用直径在2mm以下的细铁杆，保证既有一定强度，又能起到将导向环2和止水塞1连成一体的作用。