管接盘4包括由上至下依次串联的竖直管43和圆盘体44，所述内螺纹41设置在所述竖直管43的上端内壁上，所述外螺纹42设置在所述圆盘体44的下端外壁上;所述圆盘体44上设有多个第二通孔45，所述第二通孔45的中心轴线与所述第一通孔的中心轴线相互平行。所述第二通孔45最好是沿环形均布设置，其数量为4-8个。
[0038]所述第一外螺纹11、第二外螺纹31、外螺纹42、第一内螺纹12、第二内螺纹21、第三内螺纹22以及内螺纹41沿竖直方向的高度均为5-15厘米。
[0039]所述套管1、套管接头2、套管刃脚3以及套管接盘4的材质均为钢材(最好是选用不锈钢材质，渐层的部分溶洞用防护装置可根据需要收回重复使用)。
[0040]应用本实施例的溶洞用防护装置进行航道水上钻探方法，具体包括以下步骤:
[0041 ]步骤一:按照常规水上钻探方法埋置钻探工作面至航道水底的大口径开孔管套管，开始常规水上钻探；
[0042]步骤二:在溶洞6的位置，将钻具钻穿溶洞6至溶洞底板62位置；
[0043]步骤三:将钻杆7收回，在钻具的钻杆下端安装上述溶洞用防护装置(使用前，将已经连接好的套管、套管接头、套管刃脚以及套管接盘各部件的连接处最好再进行点焊接或者采用其他焊接方式以加固连接)，将所述溶洞用防护装置送入溶洞6处，以所述套管1完全贯穿所述溶洞设置为准(套管1的两端分别位于溶洞顶板61以上(大约5-15厘米)和溶洞底板62以下(大约5-15厘米)，即套管1的高度比溶洞6的高度要大)；
[0044]步骤四:反向转动钻机使得溶洞用防护装置中的套管接头2与套管接盘4脱离，使得套管1、套管接头2以及套管刃脚3留在溶洞处，完成溶洞的防护;将带有套管接盘4的钻杆收回，取下套管接盘4后继续进行钻探；
[0045]步骤五:达到钻探深度要求时，钻探完毕。
[0046]采用本实用新型的溶洞用防护装置及钻探方法，具有以下效果:
[0047](1)本实用新型溶洞用防护装置整体结构简单，套管、套管接头、套管刃脚以及套管接盘均可设计成标准化配件，部分只需要稍加工处理，易于维护。
[0048](2)本实用新型钻探方法，操作简便，施工难度小，使用方便。
[0049](3)本实用新型钻探方法与传统钻探方法相比较，减少了开孔套管至溶洞护壁套管之间的套管材料，开孔套管在钻探完成后可以直接拔出重复利用，不必进行切割，节省了钻探费用以及套管埋设和切除所需的时间。
[0050]实施例2:
[0051]—种溶洞用防护装置，包含第一组防护单件以及比所述第一组防护单件型号小一号的第二组防护单件(第二组防护单件的型号也可以比第一组防护单件的型号小可以小更多号)，第二组防护单件可从第一组防护单件中完全穿过。第一组防护单件和第二组防护单件在构造方面均与实施例1中的防护单件的结构相同。
[0052]上述溶洞用防护装置应用于具有两层溶洞的航道水上钻探过程，本实施例溶洞用防护装置用于钻探时的示意图详见图3。
[0053]具体施工方法包括以下步骤:
[0054]步骤一:按照常规水上钻探方法埋置钻探工作面101至航道水底102的大口径开孔管套管5，开始常规水上钻探；
[0055]步骤二:在第一层溶洞8位置，将钻具钻穿第一层溶洞8至第一层溶洞底板82位置；
[0056]步骤三:将钻杆7收回，在钻具的钻杆下端安装第一组防护单件(使用前，将已经连接好的套管、套管接头、套管刃脚以及套管接盘各部件的连接处最好再进行点焊接或者采用其他焊接方式以加固连接)，将所述第一组防护单件送入第一层溶洞8处，以所述套管1完全贯穿所述第一层溶洞8设置为准(套管1的两端分别位于第一层溶洞顶板81以上和第一层溶洞底板82以下，即套管1的高度比第一层溶洞8的高度要大)；
[0057]步骤四:反向转动钻机使得第一组防护单件中的套管接头2与套管接盘4脱离，使得套管1、套管接头2以及套管刃脚3留在第一层溶洞8处，完成第一层溶洞8的防护;将带有套管接盘4的钻杆收回，取下套管接盘4后继续进行钻探；
[0058]步骤五:在第二层溶洞9的位置，将钻具钻穿第二层溶洞9至第二层溶洞底板92位置；
[0059]步骤六:将钻杆7收回，在钻具的钻杆下端安装第二组防护单件(使用前，将已经连接好的套管、套管接头、套管刃脚以及套管接盘各部件的连接处最好再进行点焊接或者采用其他焊接方式以加固连接)，将所述第二组防护单件送入第二层溶洞9处，以所述套管1完全贯穿所述第二层溶洞9设置为准(套管1的两端分别位于第二层溶洞顶板91以上和第二层溶洞底板92以下，即套管1的高度比第二层溶洞9的高度要大)；
[0060]在第二组防护单件的下降过程中，第二组防护单件整体穿过了第一层防护单件后，才到达第二层溶洞9处。
[0061]步骤七:反向转动钻机使得第二组防护单件中的套管接头2与套管接盘4脱离，使得套管1、套管接头2以及套管刃脚3留在第二层溶洞9处，完成第二层溶洞9的防护;将带有套管接盘4的钻杆收回，取下套管接盘4后继续进行钻探；
[0062]步骤八:达到钻探深度要求时，钻探完毕。
[0063]当钻探过程中遇到三层及以上层数溶洞时，采用包含与溶洞层数相同组数且规格均不同的防护单件的溶洞用防护装置(施工过程中，下一层溶洞处使用的溶洞用防护装置比上一层溶洞处所使用的溶洞用防护装置型号至少小一号，以确保下一层溶洞处所采用的防护单件能顺利穿过上一层防护单件)，施工方法与本实施例2相似。
[0064]浅层采用的溶洞防护装置可以根据需求进行收回，具体方式是:将待收回防护单件所匹配的套管接盘安装在钻杆的端部并送至待收回防护单件处，转动钻杆，使得套管接盘与套管接头连接稳固，竖直向上抽回钻杆即可实现防护单件的回收。
[0065]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种溶洞用防护装置，其特征在于，包括一组防护单件或者至少两组型号大小不同的防护单件； 所述防护单件包括中空的套管(1)、设置在所述套管(1)上端且其上端与钻杆连接的套管接头(2)以及设置在所述套管(1)下端的套管刃脚(3)，所述套管接头(2)和套管刃脚(3)均具有与所述套管(1)内径相同且同中心轴线设置的第一通孔； 所述套管(1)的上端外壁上设有第一外螺纹(11)，其下端内壁上设有第一内螺纹(12); 所述套管接头(2)的下端内壁上设有与所述第一外螺纹(11)相匹配的第二内螺纹(21)，且其下端外壁呈上宽下窄的第一圆台形结构； 所述套管刃脚(3)的上端外壁上设有与所述第一内螺纹(12)相匹配的第二外螺纹(31)，且其下端外壁呈上宽下窄的第二圆台形结构。2.根据权利要求1所述的溶洞用防护装置，其特征在于，所述套管接头(2)的上端通过套管接盘(4)与钻杆连接，所述套管接头(2)的上端包括内壁呈上宽下窄的第三圆台形结构的管刃段(22)以及内壁上设有第三内螺纹(231)的连接段(23);所述套管接盘(4)的上端内壁上设有与钻杆下端相匹配的内螺纹(41)，其下端外壁上设有与所述第三内螺纹(22)相匹配的外螺纹(42)。3.根据权利要求2所述的溶洞用防护装置，其特征在于，所述套管接盘(4)包括竖直管(43)以及设置在所述竖直管(43)下端且沿水平方向设置的圆盘体(44)，所述内螺纹(41)设置在所述竖直管(43)的上端内壁上，所述外螺纹(42)设置在所述圆盘体(44)的下端外壁上;所述圆盘体(44)上设有多个第二通孔(45)，所述第二通孔(45)的中心轴线与所述第一通孔的中心轴线相互平行。4.根据权利要求3所述的溶洞用防护装置，其特征在于，所述第二通孔(45)沿环形均布设置，其数量为4-8个。5.根据权利要求3所述的溶洞用防护装置，其特征在于，所述第一外螺纹(11)、第二外螺纹(31)、外螺纹(42)、第一内螺纹(12)、第二内螺纹(21)、第三内螺纹(22)以及内螺纹(41)沿竖直方向的高度均为5-15厘米;沿竖直方向，所述套管(1)的长度比溶洞的高度大8%-20%;所述套管接头(2)外壁到所述套管(1)外壁的最大水平距离大于0;所述套管刃脚(3)的外壁到所述套管刃脚(3)的内壁的最小水平距离为0。6.根据权利要求2-5任意一项所述的溶洞用防护装置，其特征在于，所述套管(1)、套管接头(2)、套管刃脚(3)以及套管接盘(4)的材质均为钢材。7.根据权利要求6所述的溶洞用防护装置，其特征在于，所述第一圆台形结构的外壁所在的曲面与水平面之间、所述第二圆台形结构的外壁所在的曲面与水平面之间以及所述第三圆台形结构的内壁所在的曲面与水平面之间均成15°-45°的夹角。
【专利摘要】本实用新型的目的在于提供一种溶洞用防护装置，包括套管、套管接头以及套管刃脚，套管上设有第一外螺纹和第一内螺纹；套管接头的下端内壁上设有第二内螺纹，且其下端外壁呈上宽下窄的第一圆台形结构；套管刃脚的上端外壁上设有第二外螺纹，且其下端外壁呈上宽下窄的第二圆台形结构。整体结构精简；套管、套管接头以及套管刃脚三者之间采用螺纹连接，安装方便；套管接头上的圆台形结构，便于扩孔用；套管刃脚上的圆台形结构，便于穿破非岩质溶洞填充物，使得整个溶洞用防护装置较平稳埋设，实用性强。
【IPC分类】E21B17/042, E21B7/20, E21B17/00, E21B17/08
【公开号】CN205100892
【申请号】CN201520899761
【发明人】齐运来, 叶水先, 姚平, 李晖, 杨志飞
【申请人】中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月11日