[发明专利]煤矿井下碎软煤层阶梯跟管复合定向钻进成孔装置及方法

摘要

一种煤矿井下碎软煤层阶梯跟管复合定向钻进成孔装置及方法。该装置由先导定向钻具串和跟管筛管钻具串组成，钻进过程中，先利用定向钻具串和跟管筛管钻具串施工第一级钻孔，至无法钻进时，提出定向钻具串，跟管筛管钻具串留置在孔内构成瓦斯抽采通道；然后换用小一级的定向钻具串和跟管筛管钻具串下入孔底继续进行施工，直至完成最下一级定向钻孔施工。当不需要轨迹调整时，同步回转钻进实现随钻扩孔和筛管下放，当需要进行轨迹调整时，脱离后先施工定向先导孔，然后扩孔钻进并跟管下筛管；由此，本发明使碎软煤层定向钻孔施工成为可能，在显著提高碎软煤层钻孔深度和轨迹调控精度的同时，可进行随钻筛管护孔，实现了碎软煤层超前区域瓦斯抽采。

主权项

一种煤矿井下碎软煤层阶梯跟管复合定向钻进成孔装置，包括先导定向钻具串和跟管筛管钻具串，所述先导定向钻具串可拆卸的连接于跟管筛管钻具串，其特征在于：所述先导定向钻具串包括依次采用正丝螺纹连接的定向钻头、螺杆马达、无磁钻杆、定位短节和钻杆，所述跟管筛管钻具串包括依次连接的筛管钻头、旋转短节、固定短节、筛管牵引短节和筛管，筛管钻头与旋转短节采用反丝螺纹连接组成跟管筛管钻具串的旋转部分，所述固定短节、筛管牵引短节和筛管依次采用反丝螺纹连接形成跟管筛管钻具串的固定部分，所述旋转部分与固定部分通过旋转短节后端外缘和固定短节前端内缘之间的圆环形台阶可旋转配合，以保证跟管筛管钻进时筛管不转动，而随着筛管钻头和旋转短节轴向向孔底运动。