定向方位增透一体化复合实施技术及工艺装备的制作方法

本发明涉及煤矿施工，特别是涉及一种定向方位增透一体化复合实施技术及工艺装备。

背景技术：

1、定向钻探技术在我国钻探方面尤其是煤矿领域是比较先进的钻探工艺，现在较为普遍的定向钻探工艺常见的是进行定向钻孔施工，然后根据设计钻孔再进行定向扩孔，以求获得较大孔径，增加钻孔抽采面积，然而这类工艺施工效率较慢且扩孔直径有限，反复扩孔次数多，对于时效性把控差；另外一种定向增透钻孔的方式是采用高压泵车进行造穴施工，定向钻孔完工后，采用高压施工使用的钻杆和增透造穴装置进行二次下钻施工，然后利用高压水进行孔内增透造穴，这样无论是钻具的成本还是施工效率都是有影响的。

2、因此，亟需一种定向方位增透一体化复合实施技术及工艺装备，能够实现定向钻进和增透同时进行施工。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种定向方位增透一体化复合实施技术及工艺装备，以解决上述现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种定向方位增透一体化复合实施技术，包括以下步骤：

3、s1.将定向钻机进行支撑稳固，定位钻孔位置，在目标地层的孔口安装渣水处理系统；

4、s2.依次连接高压切削钻头、泥浆螺杆马达、高压切割装置、测量系统、高压测量钻杆、高压水尾；

5、s3.将高压测量钻杆安装到定向钻机上，高压水尾与泥浆泵车连接；

6、s4.开钻前校正螺杆马达纠偏装置，设定钻孔位置、孔深、钻孔直径、磁偏角；

7、s5.开始定向钻进，通过泥浆螺杆马达带动高压切削钻头进行施工钻进，按照钻进位置进行轨迹定点监测；

8、s6.完成定向钻进后停钻，泥浆泵车切换到高压状态；

9、s7.校正孔底螺杆马达纠偏装置和高压切割装置上喷嘴的位置，按照钻孔割缝设计，在测量系统识别退钻至割缝位置；

10、s8.通过高压切割装置与孔底螺杆马达纠偏装置配合进行定点纵向割缝和定点环形割缝；

11、s9.完成割缝增透施工后调低泥浆泵车出水压力，进行撤钻完成施工作业，重复步骤s1-s8进行下一钻孔施工作业。

12、优选的，所述步骤s2中，高压切割装置上的任一喷嘴与螺杆马达纠偏装置的方向一致。

13、优选的，所述步骤s4中，螺杆马达纠偏装置和高压切割装置的喷嘴同时校正为零点。

14、优选的，所述步骤s5中，泥浆泵车定向钻进水压不大于15mpa。

15、优选的，所述步骤s6中，高压状态：冲孔压力控制为15-25mpa，切割压力控制为25-150mpa。

16、本发明还提供了一种定向方位增透一体化复合工艺装备，包括高压测量钻杆，所述高压测量钻杆可拆卸连接有定向钻机，所述高压测量钻杆远离所述定向钻机的一端安装有测量系统，所述测量系统远离所述高压测量钻杆的一端安装有高压切割装置，所述高压切割装置远离所述测量系统的一端安装有泥浆螺杆马达，所述泥浆螺杆马达远离所述高压切割装置的一端安装有高压切削钻头，所述高压测量钻杆远离所述测量系统的一端安装有高压水尾，所述高压水尾连接有泥浆泵车。

17、优选的，所述测量系统、所述高压切割装置、所述泥浆螺杆马达、所述高压切削钻头通过孔口伸入目标地层内。

18、优选的，所述高压切割装置的周向上开设有若干个喷嘴。

19、优选的，所述孔口处安装有渣水处理系统。

20、本发明公开了以下技术效果：

21、1、本发明利用定向钻探完成定点纵向割缝和定点环形割缝的工艺实施，可有效减少重复上卸钻具的频率，减少钻具种类的使用，有效降低施工成本；在同等空间、时间条件下提高作业施工效率，具有重大实施意义和推广价值。

22、2、本发明利用测量系统进行孔内割缝状态的实时观测，有效避免了现有技术的“盲钻盲割孔”现象，能够根据相对地层煤体中瓦斯赋存程度不一的情况，可以有效实现定点定位的割缝作业施工。

23、3、本发明能根据目标地层的条件进行定点纵向割缝与定点环形割缝两种方式的随意切换以及复合施工，达到增透泄压的切实应用目的，为保障煤层安全高效开采、矿山绿色发展做出突出贡献。

技术特征：

1.一种定向方位增透一体化复合实施技术，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的定向方位增透一体化复合实施技术，其特征在于：所述步骤s2中，高压切割装置上的任一喷嘴与螺杆马达纠偏装置的方向一致。

3.根据权利要求1所述的定向方位增透一体化复合实施技术，其特征在于：所述步骤s4中，螺杆马达纠偏装置和高压切割装置的喷嘴同时校正为零点。

4.根据权利要求1所述的定向方位增透一体化复合实施技术，其特征在于：所述步骤s5中，泥浆泵车定向钻进水压不大于15mpa。

5.根据权利要求1所述的定向方位增透一体化复合实施技术，其特征在于：所述步骤s6中，高压状态：冲孔压力控制为15-25mpa，切割压力控制为25-150mpa。

6.一种定向方位增透一体化复合工艺装备，用于实施权利要求1-5任一项所述的定向方位增透一体化复合实施技术，其特征在于：包括高压测量钻杆(7)，所述高压测量钻杆(7)可拆卸连接有定向钻机(8)，所述高压测量钻杆(7)远离所述定向钻机(8)的一端安装有测量系统(5)，所述测量系统(5)远离所述高压测量钻杆(7)的一端安装有高压切割装置(3)，所述高压切割装置(3)远离所述测量系统(5)的一端安装有泥浆螺杆马达(11)，所述泥浆螺杆马达(11)远离所述高压切割装置(3)的一端安装有高压切削钻头(2)，所述高压测量钻杆(7)远离所述测量系统(5)的一端安装有高压水尾(9)，所述高压水尾(9)连接有泥浆泵车(10)。

7.根据权利要求6所述的定向方位增透一体化复合工艺装备，其特征在于：所述测量系统(5)、所述高压切割装置(3)、所述泥浆螺杆马达(11)、所述高压切削钻头(2)通过孔口伸入目标地层(1)内。

8.根据权利要求6所述的定向方位增透一体化复合工艺装备，其特征在于：所述高压切割装置(3)的周向上开设有若干个喷嘴(13)。

9.根据权利要求7所述的定向方位增透一体化复合工艺装备，其特征在于：所述孔口处安装有渣水处理系统(6)。

技术总结
本发明涉及煤矿施工技术领域，特别是涉及一种定向方位增透一体化复合实施技术及工艺装备，包括以下步骤：将定向钻机进行支撑稳固，依次连接高压切削钻头、泥浆螺杆马达、高压切割装置、测量系统、高压测量钻杆、高压水尾；校正螺杆马达纠偏装置；开始定向钻进；完成定向钻进后停钻；校正孔底螺杆马达纠偏装置和高压切割装置上喷嘴的位置；进行定点纵向割缝和定点环形割缝。本发明能够通过定向钻探完成定点纵向割缝和定点环形割缝，从而达到以定向方位控制，实现对增透施工的纵向方位以及环形增透控制，实现精准方位下的增透达到高效抽采的目的。

技术研发人员：王海峰,王海瑞,王刚
受保护的技术使用者：山东邦弘中创智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14