一种基于空气动力的钻孔内下放套管装置的制作方法

1.本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种基于空气动力的钻孔内下放套管装置。


背景技术：

2.高瓦斯、煤与瓦斯突出煤矿为解决瓦斯问题，通常需要施工钻孔进行煤层瓦斯抽放，而由于煤层松软破碎，钻孔施工完成后容易塌孔、堵塞影响瓦斯抽采效果，因此通常需要在钻孔内下放套管，起到支撑钻孔周围煤岩体、保证抽采效果的作用。
3.目前在钻孔内下放套管的技术方法主要有两种，一种是钻孔施工完成后将钻杆、钻头等退出后在孔内直接人工推放套管，由于煤体破碎、塌孔等原因，下放阻力大，当钻孔较长时很难下放到位，另一种是采用专用钻头，在钻孔施工完成后，通过钻杆空心人工推放套管，套管推放到钻头位置时触发钻头内部机构，将钻头顶端打开，套管前段锚定装置自动打开，锚固到周围煤体中，再退出钻杆。当钻孔长度较大时钻孔会发生弯曲，采用这种方法人工推放阻力增大，导致锚定装置下放不到位，套管下放失败。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于空气动力的钻孔内下放套管装置。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于空气动力的钻孔内下放套管装置，包括气动旋转推进钻头，所述气动旋转推进钻头为中空结构，所述气动旋转推进钻头的外壁上开有等距离分布的排气孔，所述气动旋转推进钻头的底部内壁上插接有连接螺杆，且连接螺杆位于气动旋转推进钻头内部的一端螺接有固定螺母，所述固定螺母的顶部焊接有等距离分布的固定支撑杆，且固定支撑杆的顶部均铰接有锚定刀片，所述连接螺杆顶部焊接有y形结构的弹簧，且弹簧的顶部两端分别与两个锚定刀片的顶部连接，所述气动旋转推进钻头顶部沿垂直方向滑动连接有触发连杆，且触发连杆搭接于y形结构的弹簧顶部。
7.更进一步地，所述连接螺杆的外壁上套接有密封轴承，且密封轴承安装于气动旋转推进钻头的底部内壁上。
8.更进一步地，所述连接螺杆位于气动旋转推进钻头外部的一端套接有连接杆托板，且连接螺杆底部螺接有套管连接螺母，套管连接螺母底部连接有套管。
9.更进一步地，所述且排气孔由气动旋转推进钻头前端向末端开设，排气孔为流线形结构。
10.更进一步地，所述套管通过连接螺母连接有高压风管，且高压风管上安装有控制阀门。
11.更进一步地，所述锚定刀片的数量与排气孔的数量相同，且锚定刀片的位置与排气孔的位置相互对应。
12.本发明的有益效果为：
13.本发明中，通过气动旋转推进钻头，利用矿井高压风管内的压风动力，实现气动旋转推进钻头带动套管自动在空心钻杆内自动前移，并通过气动旋转推进钻头前段触发连杆与钻孔前端内壁撞击，使锚定刀片转动弹出，实现套管到达钻孔底端后自动进行锚固，实现钻杆内自动下放套管。
附图说明
14.图1为本发明提出的一种基于空气动力的钻孔内下放套管装置的气动旋转推进钻头剖面结构示意图；
15.图2为本发明提出的一种基于空气动力的钻孔内下放套管装置的外视结构示意图；
16.图3为本发明提出的一种基于空气动力的钻孔内下放套管装置的使用状态结构示意图。
17.图中：1、中空钻头；2、中空钻杆；3、气动旋转推进钻头；4、套管；5、连接螺母；6、高压风管；7、控制阀门；8、排气孔；9、固定螺母；10、密封轴承；11、连接杆托板；12、套管连接螺母；13、触发连杆；14、锚定刀片；15、固定支撑杆；16、弹簧；17、连接螺杆。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
19.实施例，参照图1
‑
3，一种基于空气动力的钻孔内下放套管装置，包括气动旋转推进钻头3，所述气动旋转推进钻头3为中空结构，所述气动旋转推进钻头3的外壁上开有等距离分布的排气孔8，所述气动旋转推进钻头3的底部内壁上插接有连接螺杆17，且连接螺杆17位于气动旋转推进钻头3内部的一端螺接有固定螺母9，所述连接螺杆17的外壁上套接有密封轴承10，且密封轴承10安装于气动旋转推进钻头3的底部内壁上。
20.所述连接螺杆17位于气动旋转推进钻头3外部的一端套接有连接杆托板11，且连接螺杆17底部螺接有套管连接螺母12，套管连接螺母12底部连接有套管4，所述且排气孔8由气动旋转推进钻头3前端向末端开设，排气孔8为流线形结构，所述套管4通过连接螺母5连接有高压风管6，且高压风管6上安装有控制阀门7。
21.所述固定螺母9的顶部焊接有等距离分布的固定支撑杆15，且固定支撑杆15的顶部均铰接有锚定刀片14，所述连接螺杆17顶部焊接有y形结构的弹簧16，且弹簧16的顶部两端分别与两个锚定刀片14的顶部连接，所述气动旋转推进钻头3顶部沿垂直方向滑动连接有触发连杆13，且触发连杆13搭接于y形结构的弹簧16顶部，所述锚定刀片14的数量与排气孔8的数量相同，且锚定刀片14的位置与排气孔8的位置相互对应，锚定刀片14可以从排气孔弹出，锚定刀片14与支撑杆连杆15铰接，固定杆15与钻头底座固定连接。锚定刀片14与弹簧16连接并通过触发连杆13限定其运动范围。
22.使用中空结构的中空钻头1和中空钻杆2在指定位置开钻孔，和当中空钻头1施工到位后，将中空钻杆2退出10厘米左右距离，将此气动旋转推进钻头3与套管4通过固定螺母12连接紧密，然后将推进钻头3放入中空钻杆2内，套管4另一侧接入矿井高压风管6，打开控
制阀门7，气动旋转推进钻头3即可通过排气孔8向后排气，产生向前的反推作用力，带动气动旋转推进钻头3向前移动，带动套管4沿中空钻杆2空心向前移动，当气动旋转推进钻头3达到钻孔底部时，钻孔围岩会压下触发连杆13，锚定刀片14在弹簧16的作用下通过排气孔8弹出，锚固在钻孔周围煤岩体上。
23.套管4下放长度达到钻孔深度，并不再向前推进时，断开高压风管6，退出中空钻头1和中空钻杆2，即可完成钻孔内下放套管工作。
24.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。