一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿，包括中空的外套管，所述外套管底部外側(cè)設(shè)置有把手，所述外套管底部圓周上設(shè)置有第一注水縫，所述外套管頂部設(shè)置有出水孔，所述外套管內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)套管，所述內(nèi)套管的頂部設(shè)置有分流器，所述內(nèi)套管底部圓周上設(shè)置有第二注水縫，所述第一注水縫與所述第二注水縫之間設(shè)置有閥門，該鉆桿致裂后的煤層所產(chǎn)生裂紋大規(guī)模按預(yù)定方向擴(kuò)展，改善煤層透氣性，降低煤層強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本涉及煤礦行業(yè)開采的裝置，特別是一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿。

【背景技術(shù)】
[0002] 煤礦行業(yè)是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支持產(chǎn)業(yè)，如何高效、安全、環(huán)保的開采煤礦是不斷研究的 技術(shù)問(wèn)題。考慮到煤層巖體的硬性強(qiáng)、密度高，在開采過(guò)程中利用水壓致裂技術(shù)可以降低煤 層巖體的強(qiáng)度、增強(qiáng)煤層透氣性。現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)單一鉆孔裝置對(duì)煤層進(jìn)行致裂弱化，該 項(xiàng)技術(shù)對(duì)煤層進(jìn)行注水使其致裂弱化，在煤層中所產(chǎn)生裂紋規(guī)模小，方向不可控，無(wú)法使裂 紋按預(yù)定方向擴(kuò)展。目前，該項(xiàng)技術(shù)最大的難題就是致裂后的煤層產(chǎn)生的裂紋延展性無(wú)法 控制，效果差。
[0003] 本實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆 桿，通過(guò)該鉆桿致裂后的煤層所產(chǎn)生裂紋大規(guī)模按預(yù)定方向擴(kuò)展，改善煤層透氣性，降低煤 層強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。
[0005] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿，包括中空的外套管，所述外套管底部外側(cè)設(shè) 置有把手，所述外套管底部圓周上設(shè)置有第一注水縫，所述外套管頂部設(shè)置有出水孔，所述 外套管內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)套管，所述內(nèi)套管的頂部設(shè)置有分流器，所述內(nèi)套管底部圓周上設(shè)置 有第二注水縫，所述第一注水縫與所述第二注水縫之間設(shè)置有閥門。
[0007] 所述把手與所述外套管底部橫軸之間的夾角范圍為0?90°。
[0008] 所述第一注水縫在所述外套管圓周上位置與所述第二注水縫在所述內(nèi)套管圓周 上位置一致。
[0009] 本實(shí)用新型有益效果：第一，本實(shí)用新型通過(guò)調(diào)整定向把手開啟的角度控制高壓 注水進(jìn)入外套管的角度范圍實(shí)現(xiàn)定向注水，進(jìn)而控制高壓注水強(qiáng)度、流量及流速。第二，本 實(shí)用新型通過(guò)旋轉(zhuǎn)閥門控制第一注水縫、第二注水縫重合、隔閉，滿足快速生成需要。第三， 本實(shí)用新型通過(guò)分流器將注入內(nèi)套管的高壓水有效分流成橫向水流噴射進(jìn)煤層，可使煤層 內(nèi)形成線性定向注水裂縫，所產(chǎn)生的裂紋面積大、深度強(qiáng)，提高生產(chǎn)效率，節(jié)省人力。第四， 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)巧妙，操作方便，適于廣泛應(yīng)用。
[0010] 附體說(shuō)明
[0011] 圖1是本實(shí)用新型一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2是本實(shí)用新型一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿A-A剖面圖。
[0013] 附圖標(biāo)記：
[0014] 1-外套管11-把手12-第一注水縫13-出水孔14-鐵環(huán)2-內(nèi)套管
[0015] 21-第二注水縫3-分流器4-閥門

【具體實(shí)施方式】：
[0016] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明：
[0017] 如圖1，圖2所示，本實(shí)用新型提供一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿，包括中空 的外套管1，所述外套管1底部外側(cè)設(shè)置有把手11，所述把手11與所述外套管1底部橫軸 之間的夾角范圍為0?90°。所述把手11通過(guò)鐵環(huán)14套入外套管底部，把手11焊接在鐵 環(huán)14的圓周上，一般情況下把手11為1或2個(gè)。在實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)煤層的硬度，調(diào)整把 手11的角度來(lái)控制向外套管1高壓注水的角度范圍，進(jìn)而保證注水流速、流量。本實(shí)用新型 通過(guò)所述外套管1底部圓周上設(shè)置有第一注水縫12,所述外套管頂部設(shè)置有出水孔13,所 述外套管內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)套管2,所述內(nèi)套管的頂部設(shè)置有分流器3,所述內(nèi)套管2底部圓周 上設(shè)置有第二注水縫21，所述第一注水縫12與所述第二注水縫21之間設(shè)置有閥門4,所述 第一注水縫12在外套管1圓周上位置與所述第二注水縫21在內(nèi)套管2圓周上位置一致。 這樣，在需要注水時(shí)，開啟閥門4,第一注水縫12與第二注水縫21重合，完成注水。關(guān)閉閥 門4,第一注水縫12與第二注水縫21也同時(shí)被隔開，無(wú)法注水。
[0018] 本實(shí)用新型實(shí)際工作過(guò)程：首先，在煤層上選擇預(yù)開鑿位置將鉆桿放入預(yù)定位置 后，根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)需要，調(diào)整把手的角度范圍，本實(shí)用新型將把手控制角度在30°，此 時(shí)，從高壓管注入外套管的水呈30°的角度進(jìn)入外套管內(nèi)。隨后，開啟閥門，使第一注水縫 與第二注水縫重合。然后，打開高壓水泵，經(jīng)加壓后的水迅速地從第一注水縫和第二注水縫 流入內(nèi)套管里的分流器，同時(shí)，分流器將從底部頂入的水快速的橫向進(jìn)行分離穿過(guò)出水口 噴射進(jìn)煤層內(nèi)部，受到高壓線性水流噴射的煤層，會(huì)在其內(nèi)部形成線性定向注水裂縫，從而 達(dá)到定向水壓致裂煤層的目的。
[0019] 以上參照附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示意性描述，該描述沒(méi)有限制性。本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)能理解，在實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)用新型中各部件的設(shè)置方式均可能發(fā) 生某些改變，而其他人員在其啟示下也可能做出相似設(shè)計(jì)。需要指出的是，只要不脫離本實(shí) 用新型的設(shè)計(jì)宗旨，所有顯而易見的改變及其相似設(shè)計(jì)，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍 之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿，包括中空的外套管，其特征在于，所述外套管底 部外側(cè)設(shè)置有把手，所述外套管底部圓周上設(shè)置有第一注水縫，所述外套管頂部設(shè)置有出 水孔，所述外套管內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)套管，所述內(nèi)套管的頂部設(shè)置有分流器，所述內(nèi)套管底部圓 周上設(shè)置有第二注水縫，所述第一注水縫與所述第二注水縫之間設(shè)置有閥門。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿，其特征在于，所述把手與所述 外套管底部橫軸之間的夾角范圍為〇?90°。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述定向擴(kuò)大煤層裂紋規(guī)模的鉆桿，其特征在于，所述第一注水縫 在所述外套管圓周上位置與所述第二注水縫在所述內(nèi)套管圓周上位置一致。
【文檔編號(hào)】E21B43/26GK203879393SQ201420144729
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】王有熙 申請(qǐng)人:中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)后勤學(xué)院