高压大流量探水钻孔孔口安全装置的制作方法

1.本实用新型属于探水钻孔技术领域，具体涉及高压大流量探水钻孔孔口安全装置。


背景技术：

2.矿山井下巷道开拓前，需对巷道预掘段内的含水层、断层进行水害探测，探测常采用钻探的方式进行。在探测时一般先钻进一定深度，固定孔口管，然后再套孔钻进揭露含水层或断层。如果含水层或断层水压大、水量丰富，则钻孔将呈现大流量出水的状态。此时，含水层或断层水从钻孔急速流动的过程中将大力的冲击钻孔的钻具，甚至造成孔内钻具向箭一般冲出钻孔，同时顶翻钻机，具有极大安全隐患，也发生过事故。
3.目前常用钻孔防喷装置有阻挡、挤压两种形式，能够起到一定的防喷作用，但对于高承压水防喷效果一般，且无法对高承压大流量水起到防顶钻的作用。对于水压大、水量丰富的水层及断层探水钻孔防顶钻一直是难题。
4.因此，针对上述技术问题，有必要提供高压大流量探水钻孔孔口安全装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供高压大流量探水钻孔孔口安全装置，以解决上述的问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型一实施例提供的技术方案如下：
7.高压大流量探水钻孔孔口安全装置，包括孔口止水套管、孔口安全装置筒体、钻杆组件、钻杆锥形短接、排水控制组件和防喷防顶钻挡环。
8.孔口安全装置筒体固定连接在孔口止水套管的一端，所述孔口安全装置筒体上开设有第一连接端和第二连接端；
9.钻杆组件，位于孔口止水套管和孔口安全装置筒体内，所述钻杆组件的一端贯穿孔口安全装置筒体；
10.钻杆锥形短接固定连接在钻杆组件上；
11.排水控制组件安装在第一连接端上，所述排水控制组件能够控制孔口安全装置筒体的内部是否与外界连通；
12.防喷防顶钻挡环安装在第二连接端上，所述防喷防顶钻挡环与钻杆锥形短接相匹配。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述孔口止水套管的一端设置有止水套管法兰盘，所述孔口安全装置筒体上设置有与止水套管法兰盘相匹配的孔口安全装置法兰盘，所述止水套管法兰盘与孔口安全装置法兰盘之间连接有螺栓固定组件。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述钻杆组件包括多个依次连接的钻杆单体，所述钻杆锥形短接连接在相邻两个所述钻杆单体之间。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述钻杆单体的两端分别开设有第一外螺纹和第
一内螺纹，所述钻杆锥形短接的两端分别开设有第二内螺纹和第二外螺纹，所述第一外螺纹与第二内螺纹相匹配，所述第一内螺纹与第二外螺纹相匹配。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述排水控制组件与第一连接端之间为螺纹连接。
17.作为本实用新型的进一步改进，所述排水控制组件包括排水管和安装在排水管上的阀门。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述防喷防顶钻挡环与第二连接端之间为螺纹连接。
19.作为本实用新型的进一步改进，所述防喷防顶钻挡环包括一对防喷防顶钻挡环单体，一对所述防喷防顶钻挡环单体能够组合成完整的环柱体。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
21.本实用新型可防止因钻孔大流量出水、急速流动的水将钻具冲出钻孔的情况，不易导致顶翻钻机的情况，可降低安全隐患，提高安全性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型一实施例中高压大流量探水钻孔孔口安全装置的结构示意图；
24.图2为本实用新型一实施例中钻杆锥形短接的结构示意图；
25.图3为本实用新型一实施例中防喷防顶钻挡环单体的结构示意图。
26.图中：1.孔口止水套管、2.止水套管法兰盘、3.钻杆单体、4.孔口安全装置筒体、5.孔口安全装置法兰盘、6.排水控制组件、7.钻杆锥形短接、8.防喷防顶钻挡环单体、9.螺栓固定组件。
具体实施方式
27.以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但该等实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
28.本实用新型一实施例公开的高压大流量探水钻孔孔口安全装置，包括孔口止水套管1、孔口安全装置筒体4、钻杆组件、钻杆锥形短接7、排水控制组件6和防喷防顶钻挡环。
29.参图1所示，孔口止水套管1的一端设置有止水套管法兰盘2，孔口安全装置筒体4上设置有与止水套管法兰盘2相匹配的孔口安全装置法兰盘5，止水套管法兰盘2与孔口安全装置法兰盘5之间连接有螺栓固定组件9，螺栓固定组件9包括螺栓和螺母，止水套管法兰盘2和孔口安全装置法兰盘5上均开设有相对应的螺纹孔，通过螺栓固定组件9可实现对止水套管法兰盘2和孔口安全装置法兰盘5的固定连接，且可确保较好的密封效果。
30.参图1，孔口安全装置筒体4固定连接在孔口止水套管1的一端，孔口安全装置筒体4上开设有第一连接端和第二连接端，具体地，孔口安全装置筒体4的内壁与孔口止水套管1
的内壁相匹配。
31.其中，第二连接连接端位于孔口安全装置筒体4远离孔口止水套管1的一端，第一连接端位于孔口安全装置筒体4的侧壁上。
32.参图1所示，钻杆组件位于孔口止水套管1和孔口安全装置筒体4内，钻杆组件的一端贯穿孔口安全装置筒体4，其中，钻杆组件包括多个依次连接的钻杆单体3，钻杆锥形短接7固定连接在钻杆组件上，钻杆锥形短接7连接在相邻两个钻杆单体3之间。
33.具体地，参图2所示，钻杆单体3的两端分别开设有第一外螺纹和第一内螺纹，钻杆锥形短接7的两端分别开设有第二内螺纹和第二外螺纹，第一外螺纹与第二内螺纹相匹配，第一内螺纹与第二外螺纹相匹配。
34.换言之，钻杆锥形短接7可以作为两个钻杆单体3之间的连接件，用于将钻杆单体3依次固定连接，从而实现对钻杆组件的延长。
35.参图1所示，排水控制组件6安装在第一连接端上，排水控制组件6能够控制孔口安全装置筒体4的内部是否与外界连通，具体地，排水控制组件6与第一连接端之间为螺纹连接，便于实现对于排水控制组件6的拆卸、安装和更换。
36.具体地，排水控制组件6包括排水管和安装在排水管上的阀门，通过控制阀门的启闭可实现排水管的连通与否，从而可实现对孔口安全装置筒体4内排水的控制。
37.参图1，防喷防顶钻挡环安装在第二连接端上，防喷防顶钻挡环与第二连接端之间为螺纹连接，防喷防顶钻挡环与钻杆锥形短接7相匹配，即防喷防顶钻挡环可以阻挡钻杆锥形短接7的因水的高压而弹射出，从而可阻止钻杆组件因水的高压弹射出来。
38.具体的，参图3所示，防喷防顶钻挡环包括一对防喷防顶钻挡环单体8，一对防喷防顶钻挡环单体8能够组合成完整的环柱体，具体地，防喷防顶钻挡环单体8上还设置有相互配合的卡扣和卡槽，用于实现一对防喷防顶钻挡环单体8的快速准确配合。
39.具体使用时，可通过以下步骤依次进行：
40.现有技术中相邻两个钻杆单体3之间均为直接连接的，本实用新型使用时在相邻两个钻杆单体3之间安装钻杆锥形短接7；
41.通过螺栓固定组件9将止水套管法兰盘2和孔口安全装置法兰盘5固定连接，使得孔口安全装置筒体4较好的固定连接在孔口止水套管1上；
42.将排水控制组件6螺纹连接在第一连接端上，然后打开排水控制组件6上的阀门；
43.将一对防喷防顶钻挡环单体8组合的防喷防顶钻挡环安装在孔口安全装置筒体4上的第二连接端上；
44.启动打钻工作，一旦钻孔出现高压、大流量涌水顶钻的现象，则钻杆组件在外出时，钻杆锥形短接7外移会被防喷防顶钻挡环阻挡，从而起到防顶钻的目的，同时钻杆锥形短接7会封堵注防喷防顶钻挡环与钻杆单体3之间的环形空间，同时起到防喷的目的。
45.出现顶钻喷孔后，可通过排水控制组件6上阀门的开闭有序的可控的释放钻孔水压，如果一节钻杆单体3打完无顶钻现象，则卸下防喷防顶钻挡环，在新加钻杆单体3中间添加钻杆锥形短接7，再安装上防喷防顶钻挡环，继续打钻，以此类推。
46.由以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下有益效果：
47.本实用新型可防止因钻孔大流量出水、急速流动的水将钻具冲出钻孔的情况，不易导致顶翻钻机的情况，可降低安全隐患，提高安全性。
48.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
49.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。