[发明专利]一种含气土层防溢流和井喷的安全钻孔装置及其方法

摘要

本发明公开了一种含气土层防溢流和井喷的安全钻孔装置及其方法，属于土木工程领域中的施工技术领域。该装置包括由若干首尾相连的钻杆组成的总钻杆、设置于总钻杆上端的配重、设置于总钻杆下端的钻头，至少一根钻杆上设置有杆内封堵装置和杆外封堵装置，杆内封堵装置和杆外封堵装置分别用于在含气土层中的压力值超过临界值时封堵钻杆内通道和钻杆外通道。本发明的作用机理符合含气土层钻孔的灾变规律，设计中充分考虑了含气土的工程特性；施工效率高，布置灵活，适用于各种含气土层的钻孔。整个装置在含气土层的钻孔过程中保证了施工作业的安全，一但发生溢流、井喷现象，可立即阻断路径，保证人员和设施的安全。

主权项

一种含气土层防溢流和井喷的安全钻孔装置，包括由若干首尾相连的钻杆(3)组成的总钻杆(13)、设置于总钻杆(13)上端的配重(1)、设置于总钻杆(13)下端的钻头(2)，其特征是：至少一根所述钻杆(3)上设置有杆内封堵装置(4)和杆外封堵装置(5)，所述杆内封堵装置(4)和杆外封堵装置(5)分别用于在含气土层中的压力值超过临界值时封堵钻杆内通道和钻杆外通道；所述杆内封堵装置(4)包括压力传感器(6)、电子控制单元(7)、点火器(8)、充气剂(9)、气囊(10)，所述压力传感器(6)的一端延伸至钻杆(3)内部，另一端与电子控制单元(7)相连，所述气囊(10)的一侧与钻杆(3)内部气体相接触，另一侧设置有充气剂(9)，当含气土层中的压力值超过临界值时，来自压力传感器(6)的压力信息触发电子控制单元(7)控制点火器(8)动作，引发充气剂(9)体积膨胀，进而引发气囊(10)向钻杆(3)内部膨胀，从而实现钻杆的内部封堵。