煤矿井下水力喷射树状钻孔导向装置及导向方法

专利类型：发明专利 

语 言：中文 

申 请 号：CN201510578572.2 

申 请 日：20150911 

发 明 人：张建国吕有厂葛兆龙卢义玉寇建新肖宋强李毛张飞飞吴建亭孙矩正魏思祥 

申 请 人：平顶山天安煤业股份有限公司重庆大学 

申请人地址：467000 河南省平顶山市矿工路中段21号 

公 开 日：20151125 

公 开 号：CN105089499A 

代 理 人：康海燕 

代理机构：重庆华科专利事务所 50123 

摘　　要：本发明涉及一种煤矿井下自进式水力喷射树状钻孔导向装置，该装置包括钻杆、导向器、钻头、刻度盘四部分。钻杆与导向器前端通过螺纹连接，钻头与导向器尾端通过螺纹连接；连接高压软管的自进式钻头从钻杆中间穿过后再通过导向器，实现自进式钻头从垂直到水平导向的目的，最终在煤层进行自进式水平钻孔；导向器的水平转向是由钻杆的转动带动导向器转动实现的，转动角度通过刻度盘控制；刻度盘固定在钻杆和钻机前端的卡盘上。本发明主要作用是实现自进式钻头在一定的曲率半径内沿着导向器轨道进行从垂直到水平的导向，以实现自进式钻头在煤层中水平钻进。本发明结构简单，操作方便，主要适合在低透气煤层瓦斯抽采过程中钻进树状钻孔时使用。 

主 权 项：一种煤矿井下水力喷射树状钻孔导向装置，包括钻杆(1)、导向器(2)、钻头(3)和刻度盘(4)；其特征在于：钻杆(1)、导向器(2)和钻头(3)依次连接，在钻杆与钻机前端连接的卡盘上安装转向刻度盘(4)，导向器(2)的转动角度通过刻度盘控制；所述钻杆(1)直径大小与煤矿井下瓦斯抽采常用钻杆的直径大小一致，其外径为73mm，内径50mm；钻杆前后螺纹均按照国家标准设计，便于连接；钻杆内部为光滑的通孔，高压软管能顺利通过；所述钻头(3)大小与煤矿井下瓦斯抽采常用钻头大小一致，钻螺纹为标准螺纹，便于与导向器(2)连接；所述导向器(2)的直径大小为100?150mm；所述导向器(2)上端为具有内螺纹的钻杆连接部(2.1)，下端为具有外螺纹的钻头连接部(2.9)，钻杆连接部(2.1)具有上下贯通的通孔；所述导向器(2)内有双曲率转弯导向轨道，其宽度为高压软管前端喷嘴宽度的2倍，范围在20?50mm之间，转弯半径为75?150mm，属超短半径径向水平井导向器；所述导向轨道的入口方向和出口方向的轨道轴线相互垂直，即从轴向进、径向出，整个导向轨道从入口到出口依次包括轴向直管段(2.2)、第一圆弧段(2.3)、斜管段(2.4)和第二圆弧段(2.5)；所述轴向直管段(2.2)长度为30?50mm，钻杆连接部(2.1)的通孔下端通过一斜向的收缩段过渡到该轴向直管段(2.2)；所述第一圆弧段(2.3)的圆弧弧度α＝10°?30°，直径75?150mm；所述斜管段(2.4)连接第一圆弧段(2.3)和第二圆弧段(2.5)，与两圆弧段相切；所述第二圆弧段(2.5)的圆弧弧度β＝α+90°，直径75?130mm；所述导向轨道的壁上设有4个滚轮(2.6)，滚轮半径大小为4?5mm，突出于轨道壁约2mm；且在第一圆弧段(2.3)上布置一个滚轮，在第二圆弧段(2.5)上布置三个滚轮；在导向器的导向轨道出口所在的侧面，以及与该侧面相邻的两个侧面都被切为平面，形成排渣槽(2.7)。 

关 键 词： 

法律状态：公开 

IPC专利分类号：E21B7/18(2006.01)I;E21B7/04(2006.01)I;E21B43/26(2006.01)I