一种高精度对接引导装置及其使用方法与流程

本发明属于钻探技术领域，尤其是涉及一种高精度对接引导装置及其使用方法。

背景技术：

随着我国环保意识提高，瓦斯作为一种清洁能源，也受到大家的重视，瓦斯主要储存在煤层中。由于我国煤层分布广泛，煤层结构和特性各不相同，以及受地面条件的限制等等因数的影响，不可能采用同一种开发模式进行开发瓦斯，其中，煤矿井下钻出水平井再与地面直井对接的开发模式最为环保。

煤矿井下钻水平井与地面直井对接，由于受煤矿井下条件的限制，煤矿井下施工水平井，只能采用超小尺寸的钻头，但是现有的对接引导装置的直径远远超出超小尺寸的钻头的直径，这就会使得钻探工作受到影响，无法正常的进行下去，而且，一旦缩小了对接引导装置的直径，对接精度又会受到直接影响，这就要求出现一种能满足超小井眼钻探还具有高精度的对接引导装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构简单，使用寿命长，连接可靠，提高工作效率，扩大使用范围，增强磁场信号，对接精度高的引导装置，尤其适合一种高精度对接引导装置，还提供了一种高精度对接引导装置的使用方法。

本发明的技术方案是：

提供一种高精度对接引导装置，包括井下钻机，所述的井下钻机上设置有传动轴，所述的传动轴上固定连接有非磁接头，所述的非磁接头上固定连接有钻头，非磁接头包括非磁钢柱，所述的非磁钢柱上设置有第二磁钢腔，所述的第二磁钢腔底面中心位置贯通设置有第一磁钢腔，第二磁钢腔内部设置有磁钢柱，第二磁钢腔上设置卡簧，所述的磁钢柱与所述的卡簧紧密贴合。

进一步地，所述的磁钢柱采用稀土制作而成。

进一步地，所述的非磁接头顶端设置有公扣，所述的公扣上设置有外螺纹，公扣与所述的钻头通过螺纹固定连接，所述的非磁接头底端内部设置有母扣，所述的母扣上设置有内螺纹，母扣与所述的传动轴通过螺纹固定连接。

进一步地，所述的非磁接头内部设置有通孔。

进一步地，所述的非磁接头直径设置为93mm，所述的第二磁钢腔深度设置为50.8mm，所述的磁钢柱长度设置为25mm。

进一步地，所述的第二磁钢腔外表面上设置有硅脂。

还提供一种高精度对接引导装置的使用方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

a.将所述的井下钻机、所述的传动轴、所述的非磁接头和所述的钻头组装到一起后，将磁钢柱放置到第二磁钢腔内，然后将所述的装置放置到井下的钻探点；

b.启动井下钻机，传动轴、非磁接头、钻头和所述的磁钢柱同时旋转，磁钢柱旋转产生交变磁场；

c.井下的对接引导仪器可探测到交变磁场信号，对接引导仪器将探测到的信号反馈给控制台；

d.工作人员在通过控制台控制井下钻机，使井下钻机移动到对接引导仪器周围，实现对接。

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，设计合理，使用更加方便；具有结构简单，使用寿命长，连接可靠，提高工作效率，扩大使用范围，增强磁场信号，对接精度高等优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的非磁接头的结构示意图；

图3是本发明的非磁接头的右视透视图；

图4是本发明的非磁接头的俯视透视图。

图中：

1、井下钻机2、传动轴3、非磁接头

4、钻头5、第一磁钢腔6、第二磁钢腔

7、非磁钢柱8、公扣9、母扣

10、通孔11、磁钢柱12、卡簧

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明为一种高精度对接引导装置。

实施例1

提供一种高精度对接引导装置，包括井下钻机1，所述的井下钻机1上设置有传动轴2，所述的传动轴2上固定连接有非磁接头3，所述的非磁接头3上固定连接有钻头4，非磁接头3包括非磁钢柱7，所述的非磁钢柱7上设置有第二磁钢腔6，所述的第二磁钢腔6底面中心位置贯通设置有第一磁钢腔5，第二磁钢腔5内部设置有磁钢柱11，第二磁钢腔5上设置卡簧12，所述的磁钢柱11与所述的卡簧12紧密贴合。

其中，所述的磁钢柱11采用稀土制作而成。稀土具有优良的光电磁物理特性，其中的高剩磁、高矫顽力和高磁能积较为突出，大幅度提高了磁钢柱11的质量与性能，而且温度特性优良，在井下进行钻探工作时，磁钢柱11不会受到温度的影响，由稀土制作而成的磁钢柱11为永久性磁铁，使用寿命长。

其中，所述的非磁接头3顶端设置有公扣8，所述的公扣8上设置有外螺纹，公扣8与所述的钻头4通过螺纹固定连接，所述的非磁接头3底端内部设置有母扣9，所述的母扣9上设置有内螺纹，母扣9与所述的传动轴2通过螺纹固定连接。使传动轴2、非磁接头3与钻头4连接为一体，增强传动轴2、非磁接头3与钻头4三者之间的关系，保证了本装置在进行钻探工作时的连续性，避免出现传动轴2、非磁接头3或钻头4任何一个部件松动脱落的情况，迫使钻探工作暂停，延长工作周期。

其中，所述的非磁接头3内部设置有通孔10。增强非磁接头3的受力强度，同时，分散非磁接头3所受到的外部挤压力，延长非磁接头3的使用寿命，而且通孔10内部可以设置传动轴2，使得传动轴2与非磁接头3之间的连接关系更加密切。

其中，所述的非磁接头3直径设置为93mm，所述的第二磁钢腔6深度设置为50.8mm，所述的磁钢柱11长度设置为25mm。缩小非磁接头3的直径，钻头4与传动轴2的直径也会相应的缩小，使本装置可以进行煤矿井下超小井眼的钻探工作，增大装置的使用范围，同时，由于装置的体积小，为了保证交变磁场发出的信号不会被减弱，在每个第二磁钢腔6内设置都有两个磁钢柱11，磁钢柱11发出的磁场在旋转时相互影响，使得信号被增强。

其中，所述的第二磁钢腔6外表面上设置有硅脂。在非磁钢柱7设置一层硅脂，为磁钢柱11设置一层保护层，在井下钻机1在井下进行钻地工作时，防止飞溅的石子飞落到第二磁钢腔6内，将第二磁钢腔6内的磁钢柱11击毁，破坏了由多个磁钢柱11组成的磁场的平衡性，影响对接精度，当多个磁钢柱11损坏时非磁接头3失去在本装置中的作用。

实施例2

还提供一种高精度对接引导装置的使用方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

a.将所述的井下钻机1、所述的传动轴2、所述的非磁接头3和所述的钻头4组装到一起后，将磁钢柱11放置到第二磁钢腔6内，然后将所述的装置放置到井下的钻探点；

b.启动井下钻机1，传动轴2、非磁接头3、钻头4和所述的磁钢柱1同时旋转，磁钢柱1旋转产生交变磁场；

c.井下的对接引导仪器可探测到交变磁场信号，对接引导仪器将探测到的信号反馈给控制台；

d.工作人员在通过控制台控制井下钻机1，使井下钻机1移动到对接引导仪器周围，实现对接。

本实例的工作过程：

将钻头4、非磁接头3和传动轴2固定连接好后，再将传动轴2安装到井下钻机1上，然后将井下钻机1放置到井下的钻探点，由于非磁接头3的直径小，可以钻探井下的超小井眼，然后启动井下钻机1，传动轴2旋转带动非磁接头3旋转，非磁接头3旋转带动钻头4旋转，同时带动磁钢柱11旋转，磁钢柱11旋转后产生了高精度交变磁场，这时，原本存在于井下的对接引导仪器可以探测到交变磁场信号，对接引导仪器将探测到的信号反馈给控制台，工作人员在通过控制台控制井下钻机1，使井下钻机1移动到对接引导仪器周围，最后完成对接。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。