[发明专利]一种井下碎软煤层长钻孔快速下筛管装置和方法

说明书

本发明公开一种井下碎软煤层长钻孔快速下筛管装置和方法，井下碎软煤层长钻孔快速下筛管装置设置导向头；与所述的导向头轴向连接设置推送杆和筛管，筛管套设在推送杆外；贯穿导向头与推送杆设置通风管道。在碎软煤层钻孔下筛管时，由于推送杆与筛管之间间隙小，二者共同作用发挥更好刚性效果，对于井下常用的筛管，采用该装置通过人工推送深度更深，导向性能好，中心空心结构，十分轻便，可通风和缓慢回转，可起到消除下入过程煤渣堵塞和减小阻力作用；相对于通过钻杆内下筛管，减少二次起下钻工序，降低劳动强度，提高效率。筛管堵塞后，通过推送管二次下入可清理筛管内煤粉，提高钻孔利用率和抽采效果。

技术领域

本发明涉及属于煤矿钻探技术领域，具体涉及一种井下碎软煤层长钻孔快速下筛管装置和方法，用于碎软煤层钻孔快速下筛管护孔。

背景技术

煤矿井下钻孔瓦斯抽采是瓦斯防治的有效措施，为保证钻孔抽采效果，钻进成孔后往往通过孔内下筛管护孔的方式，避免因孔壁坍塌堵塞从而影响抽采效果。对于部分相对稳定煤层，一般采用裸眼下筛管方式，当钻孔完成后，提出钻具，然后人工从孔口逐段连接好筛管后再推入孔内，该方法相对于浅孔或深度150m以内钻孔比较适用，但对于200m以上钻孔，裸孔下筛管时，会出现随深度增加下入阻力增大或筛管由于柔性变形造成无法继续推送的情况；而对于碎软煤层钻孔，为保证下入深度，钻孔完成并提钻后，需要先下一次大通孔钻具至孔底，然后通过孔内下入筛管，之后再提出钻杆，而采用该方法需要二次起下钻操作，对于深一些钻孔，大大增加劳动强度，增加工序同时，还需要钻机在原孔位起下钻杆，占用设备保证工序有效衔接，造成效率低下。

针对上述问题，发明一种井下碎软煤层长钻孔快速下筛管装置和方法，用以实现井下碎软煤层钻孔快速下筛管护孔，以克服上述缺陷和问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种井下碎软煤层长钻孔快速下筛管装置和方法，解决碎软煤层钻孔成孔后直接下筛管护孔问题，无需二次重复下钻杆，减少工序，降低劳动强度，提高施工效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种井下碎软煤层长钻孔快速下筛管装置，设置导向头；与所述的导向头轴向连接设置推送杆和筛管，筛管套设在推送杆外；贯穿导向头与推送杆设置通风管道。

可选的，所述的导向头一端设置由端部向中部直径渐大的类圆锥体，另一端设置由中部向尾部直径渐小的类圆锥台体。

可选的，所述的导向头由引导端、中部及尾部轴向对接组成；引导端为弧形的圆锥体，中部为圆柱体，尾部为弧形的圆锥台体。

可选的，所述的推送杆外径比筛管内径小1～2mm；所述的推送杆长度比筛管长度长0.2～0.5m。

可选的，轴向贯穿导向头设置通风主孔，轴向贯穿推送杆设置推送杆通孔，通风主孔与推送杆通孔轴向对接连通形成通风管道。

可选的，与所述的通风主孔连通，在所述的导向头上设置多个通风分支孔；通风分支孔与通风主孔斜相交。

可选的，通风分支孔与通风主孔前进方向轴线夹角为30～180°，不包括180°的端点值。

可选的，所述的推送杆有多个，多个推送杆通过轴向连接实现长度方向的组合；与导向头连接的推送杆端部设置接头，导向头上设置与接头相同形状的推送杆安装槽；推送杆安装槽后的导向头上还设置丝扣。

一种井下碎软煤层长钻孔快速下筛管方法，采用本发明所述的井下碎软煤层长钻孔快速下筛管装置进行，具体包括以下步骤：

步骤1：钻孔钻进至设计深度后冲孔排渣退出钻杆，然后连接导向头和筛管，插入推送杆；

步骤2：根据钻孔长度，在原有的推送杆和筛管上依次增加多个推送杆和筛管，由导向头端推入钻孔内；