一种孔底固定装置以及利用该装置煤层下套管抽采方法与流程

本发明涉及采矿技术领域，具体涉及一种孔底固定装置以及利用该装置煤层下套管抽采方法。

背景技术：

随着煤矿生产规模扩大和开采深度不断增加，矿井地质条件越来越复杂。松软煤层、破碎煤层、断层破碎带等地质异常带钻进时，排渣困难，孔壁稳定性差，造成卡钻、埋钻等孔内事故多。快速下管工艺需要，在套管下到孔底后，由于其里端没有生根点，在起钻的过程中，护孔花管易被钻杆带出；必须在起钻过程中，采用人工抵住或再次抵护套管的方法处理，比较繁琐，费时费力。

针对于此，需要做出改进。

技术实现要素：

本发明提供了一种孔底固定装置以及利用该装置煤层下套管抽采方法，使用孔底固定装置实现了钻孔到位后能顺利将套管下至孔底，且抽采瓦斯治理安全、高效、节能。

一种孔底固定装置，包括柱体，柱体的圆周表面上均匀开有若干个条形槽，还包括若干个数量与条形槽相等的固定翼，所述固定翼安装在所述条形槽内，一端转动连接在所述条形槽的底部，另一端的长度可以收进条形槽内。

进一步的，所述条形槽的一端设有安装有转轴，所述固定翼的一端开有轴孔，所述轴孔与转轴配合连接，固定翼一端在条形槽内部转动连接。

进一步的，所述固定翼的一端与扭力弹簧连接，所述扭力弹簧通过销轴连接在所述条形槽的一端。

进一步的，所述条形槽和固定翼的数量均设有4个。

进一步的，所述柱体的一端还固定连接有一个直径小于所述柱体的第二柱体，所述第二柱体的轴线与柱体的轴线重合，所述固定翼转动连接的一端与半球形结构位于同一侧。

进一步的，所述柱体采用pp材料制成。

一种孔底固定装置的煤层下套管抽采方法，采用上述孔底固定装置，包括以下步骤：

1)准备设备，包括钻机、钻杆、大通孔开闭式钻头、套管以及孔底固定装置；

2)拧松大通孔开闭式钻头上横梁活动端的螺丝，连接钻杆和钻机进行钻孔；

3)钻孔至预定的深度后，将钻杆向后撤4-6m，打开大通孔开闭式钻头上的横梁；

4)将孔底固定装置连接到套管上，孔底固定装置上固定翼转动连接的一端朝下，将套管和孔底固定装置一起从钻杆顶部往下插入，直到从钻头底部伸出，此时孔底固定装置上的固定翼自动打开，固定在孔底的煤壁上；

5)最后将钻头移出来。

进一步的，所述步骤3)中，在钻杆向后撤之前，采用压风排出孔内的煤岩粉。

进一步的，所述钻杆采用肋骨钻杆。

进一步的，所述大通孔开闭钻头直径96mm，套管直径为1吋。

本发明的优点在于：本发明结构设计合理，可以用于孔内套管下至孔底后在起钻后不至把套管拔出，固定翼的结构设计简单使用，通过自动打开可以，抓紧周围的侧壁，保证抓紧力，使用孔底固定装置实现了钻孔到位后能顺利将套管下至孔底。

本发明方法的优点在于：通过使用孔底固定装置实现了钻孔到位后能顺利将套管下至孔底，抽采瓦斯治理安全、高效、节能。

附图说明

图1为本发明实施例1固定翼收起时的主视结构示意图；

图2为本发明实施例1固定翼打开时的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为本发明实施例2中固定翼与条形槽转动连接结构；

图5为大通孔开闭式钻头的仰视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

结合附图1-图3，本发明一种孔底固定装置，包括柱体1，柱体1的圆周表面上均匀开有若干个条形槽2，还包括若干个数量与条形槽2相等的固定翼3，所述固定翼3安装在所述条形槽2内，一端转动连接在所述条形槽2的底部，另一端的长度可以收进条形槽2内。

进一步的，所述条形槽2的一端设有安装有转轴4，所述固定翼3的一端开有轴孔，所述轴孔与转轴配合连接，固定翼3一端在条形槽2内部转动连接，这里通过固定翼3自身的重力实现固定翼3的打开；

进一步的，所述条形槽2和固定翼3的数量均设有4个。

进一步的，所述柱体1的一端还固定连接有一个直径小于所述柱体1的第二柱体7，第二柱体7用于下套管时插入套管与套管连接，所述第二柱体7的轴线与柱体1的轴线重合，所述柱体1和第二柱体7外端均设置成半球形的圆滑结构。

进一步的，所述柱体1采用pp材料制成，强度高，耐高温。

一种孔底固定装置的煤层下套管抽采方法，采用上述孔底固定装置，包括以下步骤：

1)准备设备，包括钻机、钻杆、大通孔开闭式钻头、套管以及孔底固定装置；如图5所示，大通孔开闭式钻头横梁一端用铰链固定(图中a处)，一端可自由开启，在正常钻进过程中，钻头中间的横梁闭合，钻头能全面破碎煤层，待钻孔施工到位后，人工将套管推移至钻头底部后将横梁打开，使套管顺利下入孔底；

2)拧松大通孔开闭式钻头上横梁活动端的螺丝，连接钻杆和钻机进行钻孔；

3)钻孔至预定的深度后，将钻杆向后撤4-6m，打开大通孔开闭式钻头上的横梁；

4)将孔底固定装置连接到套管上，孔底固定装置上固定翼转动连接的一端朝下，将套管和孔底固定装置一起从钻杆顶部往下插入，直到从钻头底部伸出，此时孔底固定装置上的固定翼自动打开，固定在孔底的煤壁上；

5)最后将钻头移出来。

进一步的，所述步骤3)中，在钻杆向后撤之前，采用压风排出孔内的煤岩粉。

进一步的，所述钻杆采用肋骨钻杆，这种类型的钻杆内径较大，可以放入1吋套管。

进一步的，所述大通孔开闭钻头直径96mm，套管直径为1吋。

实施例2

结合附图1-图4，本发明一种孔底固定装置，包括柱体1，柱体1的圆周表面上均匀开有若干个条形槽2，还包括若干个数量与条形槽2相等的固定翼3，所述固定翼3安装在所述条形槽2内，一端转动连接在所述条形槽2的底部，另一端的长度可以收进条形槽2内。

进一步的，所述固定翼3的一端与扭力弹簧5连接，所述扭力弹簧5通过销轴6连接在所述条形槽2的一端，通过扭力弹簧5的作用实现固定翼3的常开；

进一步的，所述条形槽2和固定翼3的数量均设有4个。

进一步的，所述柱体1的一端还固定连接有一个直径小于所述柱体1的第二柱体7，第二柱体7用于下套管时插入套管与套管连接，所述第二柱体7的轴线与柱体1的轴线重合，所述柱体1和第二柱体7外端均设置成半球形的圆滑结构。

进一步的，所述柱体1采用pp材料制成，强度高，耐高温。

一种孔底固定装置的煤层下套管抽采方法，采用上述孔底固定装置，包括以下步骤：

1)准备设备，包括钻机、钻杆、大通孔开闭式钻头、套管以及孔底固定装置；

2)拧松大通孔开闭式钻头上横梁活动端的螺丝，连接钻杆和钻机进行钻孔；

3)钻孔至预定的深度后，将钻杆向后撤4-6m，打开大通孔开闭式钻头上的横梁；

4)将孔底固定装置连接到套管上，孔底固定装置上固定翼转动连接的一端朝下，将套管和孔底固定装置一起从钻杆顶部往下插入，直到从钻头底部伸出，此时孔底固定装置上的固定翼自动打开，固定在孔底的煤壁上；

5)最后将钻头移出来。

进一步的，所述步骤3)中，在钻杆向后撤之前，采用压风排出孔内的煤岩粉。

进一步的，所述钻杆采用肋骨钻杆，这种类型的钻杆内径较大，可以放入1吋套管。

进一步的，所述大通孔开闭钻头直径96mm，套管直径为1吋。

本发明的优点在于：本发明结构设计合理，可以用于孔内套管下至孔底后在起钻后不至把套管拔出，固定翼的结构设计简单使用，通过自动打开可以，抓紧周围的侧壁，保证抓紧力，使用孔底固定装置实现了钻孔到位后能顺利将套管下至孔底。

本发明方法的优点在于：通过使用孔底固定装置实现了钻孔到位后能顺利将套管下至孔底，抽采瓦斯治理安全、高效、节能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。