專利名稱：煤礦鉆孔防塌孔管網(wǎng)和防塌孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦鉆孔防塌技術(shù)，特別是涉及一種煤礦鉆孔防塌孔管網(wǎng)和防塌孔方法。
背景技術(shù)：
目前，在煤體內(nèi)打鉆，形成鉆孔，抽出鉆后，鉆孔通常會(huì)出現(xiàn)塌陷，鉆孔閉合就會(huì)影響排放和抽放瓦斯氣體。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種煤礦鉆孔防塌孔管網(wǎng)和防塌孔方法。技術(shù)方案一種煤礦鉆孔防塌孔管網(wǎng)，其特征是，在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層。在彈簧的螺旋臂外側(cè)面均布有倒刺。一種煤礦鉆孔防塌孔方法，包括以下步驟(1)生產(chǎn)防塌孔管網(wǎng)在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層；(2)將防塌孔管網(wǎng)套裝在鉆具的鉆桿上，該鉆桿末端的鉆頭為可折疊鉆頭，該可折疊鉆頭的張開(kāi)寬度Hl大于防塌孔管網(wǎng)的外徑，其折疊后的寬度小于防塌孔管網(wǎng)的內(nèi)徑HO ；(3)利用鉆具對(duì)煤層打孔，使防塌孔管網(wǎng)跟隨鉆桿一起進(jìn)入鉆孔內(nèi)；(4)鉆孔結(jié)束時(shí)，使可折疊鉆頭處于折疊狀態(tài)被拉出，并確保防塌孔管網(wǎng)留置于鉆孔內(nèi)。鉆具包括中空鉆桿，可折疊鉆頭至少含有兩個(gè)葉片，各葉片的一端鉸接在鉆桿末端的內(nèi)腔中，各葉片內(nèi)側(cè)末端設(shè)有光滑的頂肩，在鉆桿內(nèi)腔沿軸向套裝有一根推拉桿，該推拉桿一端設(shè)有與頂肩配合的頂塊，推拉桿另一端安裝在兩個(gè)支撐板中心，在該兩支撐板之間的鉆桿壁上設(shè)有L形導(dǎo)向定位孔，推拉桿上垂直固定有擋栓，擋栓伸出導(dǎo)向定位孔，同時(shí)在兩支撐板上安裝有輸氣管使鉆桿內(nèi)腔兩端連通。鉆桿末端設(shè)有與鉆頭葉片外側(cè)面匹配的支撐座。擋栓伸出導(dǎo)向定位孔后固定在一個(gè)套管上，該套管匹配套裝在鉆桿外側(cè)。鉆具的鉆桿末端設(shè)有內(nèi)腔或者鉆桿末端固定有帶內(nèi)腔的座，可折疊鉆頭至少含有兩個(gè)葉片，各葉片的一端鉸接在鉆桿末端的內(nèi)腔中或者鉸接在帶內(nèi)腔的座中，在鉆桿末端內(nèi)腔中或者坐中橫向固定有一個(gè)支撐板或支架，該支撐板或支架的中心固定有一個(gè)沿軸線方向的中心軸，在該中心軸末端安裝有偏心塊；偏心塊呈V字形，其一側(cè)固定有配重體，另一側(cè)設(shè)有頂臺(tái)，鉆頭葉片末端設(shè)有與頂臺(tái)配合的頂槽；在中心軸上還套裝有一個(gè)復(fù)位扭簧， 該復(fù)位扭簧一端與鉆桿固定，另一端與偏心塊固定。鉆具的鉆桿末端設(shè)有內(nèi)腔或者鉆桿末端固定有帶內(nèi)腔的座，可折疊鉆頭至少含有兩個(gè)葉片，各葉片的一端鉸接在鉆桿末端的內(nèi)腔中或者鉸接在帶內(nèi)腔的座中，在鉆桿末端內(nèi)腔中或者坐中橫向固定有一個(gè)支撐板或支架，該支撐板或支架的中心固定有一個(gè)沿軸線方向的中心軸，在該中心軸末端安裝有偏心塊；偏心塊呈V字形，其一側(cè)固定有配重體，另一側(cè)設(shè)有頂臺(tái)，鉆頭葉片末端設(shè)有與頂臺(tái)配合的頂槽；在鉆桿或者帶內(nèi)腔的座的末端設(shè)有端蓋，該端蓋上設(shè)有與所有葉片配合的讓位孔，同時(shí)該端蓋上還設(shè)有出氣口，端蓋上固定有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的另一端與偏心塊連接。一種煤礦鉆孔防塌孔方法，包括以下步驟(1)生產(chǎn)防塌孔管網(wǎng)在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層；(2)將防塌孔管網(wǎng)套裝在鉆具的鉆桿上，鉆頭的最大寬度Hl大于防塌孔管網(wǎng)內(nèi)徑 HO ；(3)利用鉆具對(duì)煤層打孔，使防塌孔管網(wǎng)跟隨鉆桿一起進(jìn)入鉆孔內(nèi)；(4)鉆孔結(jié)束時(shí)，拉出鉆具，并確保防塌孔管網(wǎng)留置于鉆孔內(nèi)。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明利用管網(wǎng)留在孔內(nèi)，由于管網(wǎng)有一定強(qiáng)度，可以支撐煤體，保持鉆孔形狀。利用可折疊鉆頭，使管網(wǎng)內(nèi)徑與鉆頭匹配，同時(shí)管網(wǎng)能更容易地隨鉆桿插入鉆孔。


圖1是本發(fā)明工作狀態(tài)示意圖；圖2是抽出鉆桿后的示意圖；圖3是一種折疊鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是鉆桿與推拉桿的配合結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是同時(shí)套裝多個(gè)管網(wǎng)的鉆桿外觀示意圖；圖6是固定鉆桿與管網(wǎng)安裝示意圖；圖7是一種折疊鉆具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7的右視圖；圖9是與圖8稍有不同的另一種鉆頭端面示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1為鉆桿，11為支撐座，12為管腔，13為端蓋，14為出氣口，15為銷軸，16 為頂肩，2為可折疊鉆頭之一，21為固定鉆頭，22為可折疊鉆頭之二，23為頂槽，3為防塌孔管網(wǎng)，31為網(wǎng)片，32為倒刺，4為推拉桿，41為擋栓，42為套管，43為輸氣管，44為支撐板，45 為頂塊，5為偏心體，51為支撐板或支撐架，52為中心軸，53為配重體，54為頂臺(tái)，55為復(fù)位扭簧，56為復(fù)位彈簧，6為煤層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一參見(jiàn)圖1、圖2、圖3，一種煤礦鉆孔防塌孔管網(wǎng)，在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層。在彈簧的螺旋臂外側(cè)面均布有倒刺。實(shí)施例一參見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4，一種煤礦鉆孔防塌孔方法，包括以下步驟(1)生產(chǎn)防塌孔管網(wǎng)在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層；(2)將防塌孔管網(wǎng)套裝在鉆具的鉆桿上，該鉆桿末端的鉆頭為可折疊鉆頭，該可折疊鉆頭的張開(kāi)寬度Hl大于防塌孔管網(wǎng)的外徑，其折疊后的寬度小于防塌孔管網(wǎng)的內(nèi)徑HO ； 鉆具包括中空鉆桿，可折疊鉆頭至少含有兩個(gè)葉片，各葉片的一端鉸接在鉆桿末端的內(nèi)腔中，各葉片內(nèi)側(cè)末端設(shè)有光滑的頂肩，在鉆桿內(nèi)腔沿軸向套裝有一根推拉桿，該推拉桿一端設(shè)有與頂肩配合的頂塊，推拉桿另一端安裝在兩個(gè)支撐板中心，在該兩支撐板之間的鉆桿壁上設(shè)有L形導(dǎo)向定位孔，推拉桿上垂直固定有擋栓，擋栓伸出導(dǎo)向定位孔，同時(shí)在兩支撐板上安裝有輸氣管使鉆桿內(nèi)腔兩端連通。鉆桿末端設(shè)有與鉆頭葉片外側(cè)面匹配的支撐座。擋栓伸出導(dǎo)向定位孔后固定在一個(gè)套管上，該套管匹配套裝在鉆桿外側(cè)。(3)利用鉆具對(duì)煤層打孔，使防塌孔管網(wǎng)跟隨鉆桿一起進(jìn)入鉆孔內(nèi)；(4)鉆孔結(jié)束時(shí)，使可折疊鉆頭處于折疊狀態(tài)被拉出，并確保防塌孔管網(wǎng)留置于鉆孔內(nèi)。實(shí)施例三參見(jiàn)圖5，內(nèi)容與實(shí)施例二基本相同，相同之處不重述，不同的是同時(shí)多個(gè)防塌孔管網(wǎng)套裝在同一根鉆桿上工作。實(shí)施例四參見(jiàn)圖7、圖8，內(nèi)容與實(shí)施例二基本相同，相同之處不重述，不同的是 鉆具的鉆桿末端設(shè)有內(nèi)腔或者鉆桿末端固定有帶內(nèi)腔的座，可折疊鉆頭至少含有兩個(gè)葉片，各葉片的一端鉸接在鉆桿末端的內(nèi)腔中或者鉸接在帶內(nèi)腔的座中，在鉆桿末端內(nèi)腔中或者坐中橫向固定有一個(gè)支撐板或支架，該支撐板或支架的中心固定有一個(gè)沿軸線方向的中心軸，在該中心軸末端安裝有偏心塊；偏心塊呈V字形，其一側(cè)固定有配重體，另一側(cè)設(shè)有頂臺(tái)，鉆頭葉片末端設(shè)有與頂臺(tái)配合的頂槽；在中心軸上還套裝有一個(gè)復(fù)位扭簧，該復(fù)位扭簧一端與鉆桿固定，另一端與偏心塊固定。實(shí)施例五參見(jiàn)圖9，內(nèi)容與實(shí)施例四基本相同，相同之處不重述，不同的是在鉆桿或者帶內(nèi)腔的座的末端設(shè)有端蓋，該端蓋上設(shè)有與所有葉片配合的讓位孔，同時(shí)該端蓋上還設(shè)有出氣口，端蓋上固定有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的另一端與偏心塊連接。實(shí)施例六參見(jiàn)圖6，一種煤礦鉆孔防塌孔方法，包括以下步驟(1)生產(chǎn)防塌孔管網(wǎng)在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層；(2)將防塌孔管網(wǎng)套裝在鉆具的鉆桿上，鉆頭的最大寬度Hl大于防塌孔管網(wǎng)內(nèi)徑 HO ；(3)利用鉆具對(duì)煤層打孔，使防塌孔管網(wǎng)跟隨鉆桿一起進(jìn)入鉆孔內(nèi)；(4)鉆孔結(jié)束時(shí)，拉出鉆具，并確保防塌孔管網(wǎng)留置于鉆孔內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種煤礦鉆孔防塌孔管網(wǎng)，其特征是，在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦鉆孔防塌孔管網(wǎng)，其特征是，在彈簧的螺旋臂外側(cè)面均布有倒刺。
3.一種煤礦鉆孔防塌孔方法，其特征是，包括以下步驟(1)生產(chǎn)防塌孔管網(wǎng)在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層；(2)將防塌孔管網(wǎng)套裝在鉆具的鉆桿上，該鉆桿末端的鉆頭為可折疊鉆頭，該可折疊鉆頭的張開(kāi)寬度Hl大于防塌孔管網(wǎng)的外徑，其折疊后的寬度小于防塌孔管網(wǎng)的內(nèi)徑HO ；(3)利用鉆具對(duì)煤層打孔，使防塌孔管網(wǎng)跟隨鉆桿一起進(jìn)入鉆孔內(nèi)；(4)鉆孔結(jié)束時(shí)，使可折疊鉆頭處于折疊狀態(tài)被拉出，并確保防塌孔管網(wǎng)留置于鉆孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤礦鉆孔防塌孔方法，其特征是，鉆具包括中空鉆桿，可折疊鉆頭至少含有兩個(gè)葉片，各葉片的一端鉸接在鉆桿末端的內(nèi)腔中，各葉片內(nèi)側(cè)末端設(shè)有光滑的頂肩，在鉆桿內(nèi)腔沿軸向套裝有一根推拉桿，該推拉桿一端設(shè)有與頂肩配合的頂塊，推拉桿另一端安裝在兩個(gè)支撐板中心，在該兩支撐板之間的鉆桿壁上設(shè)有L形導(dǎo)向定位孔， 推拉桿上垂直固定有擋栓，擋栓伸出導(dǎo)向定位孔，同時(shí)在兩支撐板上安裝有輸氣管使鉆桿內(nèi)腔兩端連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤礦鉆孔防塌孔方法，其特征是，鉆桿末端設(shè)有與鉆頭葉片外側(cè)面匹配的支撐座。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤礦鉆孔防塌孔方法，其特征是，擋栓伸出導(dǎo)向定位孔后固定在一個(gè)套管上，該套管匹配套裝在鉆桿外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤礦鉆孔防塌孔方法，其特征是，鉆具的鉆桿末端設(shè)有內(nèi)腔或者鉆桿末端固定有帶內(nèi)腔的座，可折疊鉆頭至少含有兩個(gè)葉片，各葉片的一端鉸接在鉆桿末端的內(nèi)腔中或者鉸接在帶內(nèi)腔的座中，在鉆桿末端內(nèi)腔中或者坐中橫向固定有一個(gè)支撐板或支架，該支撐板或支架的中心固定有一個(gè)沿軸線方向的中心軸，在該中心軸末端安裝有偏心塊；偏心塊呈V字形，其一側(cè)固定有配重體，另一側(cè)設(shè)有頂臺(tái)，鉆頭葉片末端設(shè)有與頂臺(tái)配合的頂槽；在中心軸上還套裝有一個(gè)復(fù)位扭簧，該復(fù)位扭簧一端與鉆桿固定，另一端與偏心塊固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤礦鉆孔防塌孔方法，其特征是，鉆具的鉆桿末端設(shè)有內(nèi)腔或者鉆桿末端固定有帶內(nèi)腔的座，可折疊鉆頭至少含有兩個(gè)葉片，各葉片的一端鉸接在鉆桿末端的內(nèi)腔中或者鉸接在帶內(nèi)腔的座中，在鉆桿末端內(nèi)腔中或者坐中橫向固定有一個(gè)支撐板或支架，該支撐板或支架的中心固定有一個(gè)沿軸線方向的中心軸，在該中心軸末端安裝有偏心塊；偏心塊呈V字形，其一側(cè)固定有配重體，另一側(cè)設(shè)有頂臺(tái)，鉆頭葉片末端設(shè)有與頂臺(tái)配合的頂槽；在鉆桿或者帶內(nèi)腔的座的末端設(shè)有端蓋，該端蓋上設(shè)有與所有葉片配合的讓位孔，同時(shí)該端蓋上還設(shè)有出氣口，端蓋上固定有復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧的另一端與偏心塊連接。
9.一種煤礦鉆孔防塌孔方法，其特征是，包括以下步驟(1)生產(chǎn)防塌孔管網(wǎng)在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層；(2)將防塌孔管網(wǎng)套裝在鉆具的鉆桿上，鉆頭的最大寬度Hl大于防塌孔管網(wǎng)內(nèi)徑HO；(3)利用鉆具對(duì)煤層打孔，使防塌孔管網(wǎng)跟隨鉆桿一起進(jìn)入鉆孔內(nèi)；(4)鉆孔結(jié)束時(shí)，拉出鉆具，并確保防塌孔管網(wǎng)留置于鉆孔內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤礦鉆孔防塌孔管網(wǎng)和防塌孔方法，管網(wǎng)是在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有螺旋的網(wǎng)片，或者在螺旋彈簧的螺旋臂上固定有柔性透氣層。另外，本發(fā)明利用管網(wǎng)留在孔內(nèi)，由于管網(wǎng)有一定強(qiáng)度，可以支撐煤體，保持鉆孔形狀。利用可折疊鉆頭，使管網(wǎng)內(nèi)徑與鉆頭匹配，同時(shí)管網(wǎng)能更容易地隨鉆桿插入鉆孔。
文檔編號(hào)E21B10/62GK102226389SQ201110075059
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者曹中秋, 李輝, 袁東升 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)