本發(fā)明涉及一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔裝置，特別是涉及一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔壓風(fēng)反循環(huán)內(nèi)旋射器。

背景技術(shù)：

煤礦井下瓦斯抽采鉆孔壓風(fēng)反循環(huán)內(nèi)旋射器，是煤礦井下瓦斯抽采鉆孔壓風(fēng)雙進(jìn)反循環(huán)鉆進(jìn)工藝的配套鉆具之一，與配套鉆頭共同組成孔底鉆具，不能單獨(dú)使用。目前現(xiàn)有的地質(zhì)鉆探反循環(huán)內(nèi)旋射器，在鉆進(jìn)時(shí)隨著鉆孔對(duì)象和鉆孔傾角發(fā)生變化，鉆屑從中心通道返出孔口的受力狀態(tài)將發(fā)生變化。內(nèi)環(huán)空進(jìn)入的小部分壓風(fēng)攜帶鉆屑沒有進(jìn)入中心通道，而是逆向進(jìn)入孔壁與鉆具間的外環(huán)空，鉆屑沉淀在孔壁，導(dǎo)致摩擦阻力逐漸增大，因此現(xiàn)有的地質(zhì)鉆探反循環(huán)內(nèi)旋射器不適用于順煤層瓦斯抽采鉆孔反循環(huán)鉆進(jìn)。

因此本領(lǐng)域技術(shù)人員致力于開發(fā)一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔壓風(fēng)反循環(huán)內(nèi)旋射器，能避免鉆屑逆向進(jìn)入外環(huán)空，鉆屑沉淀在孔壁等問題，降低孔壁摩擦阻力，大大提高鉆屑返排的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔壓風(fēng)反循環(huán)內(nèi)旋射器，能避免鉆屑逆向進(jìn)入外環(huán)空，鉆屑沉淀在孔壁等問題，降低孔壁摩擦阻力，大大提高鉆屑返排的效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔壓風(fēng)反循環(huán)內(nèi)旋射器，包括外管、內(nèi)管，所述內(nèi)管固定于所述外管內(nèi)形成內(nèi)環(huán)空和中心通道；所述內(nèi)管環(huán)周設(shè)置有旋射孔。

所述內(nèi)管環(huán)周設(shè)置有至少1組旋射孔，每組所述旋射孔數(shù)量為3~5個(gè)，所述旋射孔孔徑為5~8mm；所述旋射孔軸線斜向鉆孔外成25°~45°；所述旋射孔軸線偏離所述內(nèi)管軸線10°~11°，工作時(shí)，多個(gè)旋射孔隨鉆桿不斷旋轉(zhuǎn)，氣流在中心通道內(nèi)形成快速旋轉(zhuǎn)向鉆孔外渦流，中心管道內(nèi)一直處于負(fù)壓狀態(tài)，在負(fù)壓作用下，孔底壓力降低，對(duì)周圍流體產(chǎn)生十分強(qiáng)勁的抽吸力。

所述外管包括外管公接頭、外管體、外管母接頭；所述內(nèi)管包括內(nèi)管公接頭、內(nèi)管桿體、內(nèi)管母接頭。

所述外管公接頭、所述外管體與外管母接頭一體成型；所述內(nèi)管公接頭、所述內(nèi)管桿體與所述內(nèi)管母接頭通過焊接在一起形成所述內(nèi)管；所述外管母接頭端內(nèi)設(shè)置有內(nèi)卡臺(tái)，所述內(nèi)管公接頭端設(shè)置有與所述內(nèi)卡臺(tái)徑相匹配的環(huán)形定位支撐塊；所述內(nèi)管由所述環(huán)形定位支撐塊支撐固定于所述外管內(nèi)；所述內(nèi)管公接頭上設(shè)置有2道o型密封圈。

連接時(shí)，所述外管公接頭與配套的階梯式反循環(huán)三翼刮刀鉆頭外管母接頭通過螺紋連接，所述外管母接頭與配套的反循環(huán)雙壁鉆桿公接頭通過螺紋連接，保證傳遞扭矩和軸向壓力；所述內(nèi)管母接頭與配套的階梯式反循環(huán)三翼刮刀鉆頭內(nèi)管公接頭插接相連，所述內(nèi)管公接頭與配套的反循環(huán)雙壁鉆桿內(nèi)管母接頭插接相連，形成輸送攜帶鉆屑沖洗介質(zhì)的通道。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明能避免鉆屑逆向進(jìn)入外環(huán)空，鉆屑沉淀在孔壁等問題，降低孔壁摩擦阻力，大大提高鉆屑返排的效率，同時(shí)孔內(nèi)煤層可能釋放的高壓瓦斯也能經(jīng)配套鉆具的中心通道向孔外順利泄出，減少發(fā)生噴孔的可能性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中a-a截面剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1和圖2所示，一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔壓風(fēng)反循環(huán)內(nèi)旋射器，包括外管1、內(nèi)管2，內(nèi)管2固定于外管1內(nèi)形成內(nèi)環(huán)空3和中心通道4，內(nèi)管2的環(huán)周設(shè)置有旋射孔5。

內(nèi)管2的環(huán)周設(shè)置有至少1組旋射孔5，每組旋射孔5數(shù)量為3~5個(gè)，旋射孔5孔徑為5~8mm；旋射孔5軸線斜向鉆孔外成25°~45°，旋射孔5軸線偏離內(nèi)管2軸線10°~11°，這種角度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合流體力學(xué)原理，能使壓風(fēng)氣流在中心通道內(nèi)形成快速旋轉(zhuǎn)的渦流，使中心通道內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)。

外管1包括外管公接頭11、外管體12、外管母接頭13，內(nèi)管2包括內(nèi)管公接頭21、內(nèi)管桿體22、內(nèi)管母接頭23。

外管公接頭11、外管體12與外管母接頭13一體成型；內(nèi)管公接頭21、內(nèi)管桿體22與內(nèi)管母接頭23通過焊接在一起形成內(nèi)管2，外管母接頭13端內(nèi)設(shè)置有內(nèi)卡臺(tái)6，內(nèi)管公接頭12一端設(shè)置有與內(nèi)卡臺(tái)6徑相匹配的環(huán)形定位支撐塊7，內(nèi)管2由環(huán)形定位支撐塊7支撐固定于外管內(nèi)1，內(nèi)管公接頭21上設(shè)置有2道o型密封圈8，確保內(nèi)管公接頭21與配套的鉆桿連接處的密封性。

連接時(shí)，外管公接頭11與配套的階梯式反循環(huán)三翼刮刀鉆頭外管母接頭通過螺紋連接，外管母接頭13與配套的反循環(huán)雙壁鉆桿公接頭通過螺紋連接，保證傳遞扭矩和軸向壓力；內(nèi)管母接頭13與配套的階梯式反循環(huán)三翼刮刀鉆頭內(nèi)管公接頭插接相連，內(nèi)管公接頭11與配套的反循環(huán)雙壁鉆桿內(nèi)管母接頭插接相連，形成輸送攜帶鉆屑沖洗介質(zhì)的通道。

優(yōu)選地，與外管公接頭11、內(nèi)管母接頭23連接的配套鉆頭選用河間市環(huán)宇石油機(jī)械有限公司生產(chǎn)的hyd51/2″型階梯式反循環(huán)三翼刮刀鉆頭。

優(yōu)選地，與外管母接頭13、內(nèi)管公接頭21連接的配套鉆桿選用廊坊百威鉆具制造有限公司生產(chǎn)的wk76型反循環(huán)雙壁鉆桿。

工作原理，反循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)，由于鉆孔內(nèi)體壓力差的作用，內(nèi)環(huán)空壓風(fēng)氣流經(jīng)內(nèi)旋射器分兩股，一股沿旋射孔進(jìn)入中心通道內(nèi)。多個(gè)旋射孔隨配套鉆桿不斷旋轉(zhuǎn)，氣流在中心通道內(nèi)形成快速旋轉(zhuǎn)向鉆孔外渦流，從孔底到旋射孔氣流匯聚部位，中心通道內(nèi)一直為負(fù)壓。在中心通道負(fù)壓作用下，孔底部壓力降低，對(duì)周圍流體產(chǎn)生十分強(qiáng)勁抽吸力。另一股壓風(fēng)經(jīng)過配套的階梯式反循環(huán)三翼刮刀鉆頭底導(dǎo)流孔及擴(kuò)壓槽射出，氣流在階梯式反循環(huán)三翼刮刀鉆頭階梯形唇面、孔底，產(chǎn)生折射力和反射力。階梯式反循環(huán)三翼刮刀鉆頭唇面為左螺旋形導(dǎo)流槽，方向與正常鉆進(jìn)時(shí)鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反，在鉆進(jìn)時(shí)形成向孔底方向推送的力。孔底攜帶有鉆屑的氣體，在反循環(huán)內(nèi)旋射器抽吸力，內(nèi)環(huán)空氣流孔底反射力，外環(huán)空壓風(fēng)吹掃力，鉆頭左旋螺旋導(dǎo)流槽推送力共同作用下，很容易進(jìn)入鉆頭中心通道內(nèi)，高效地返出孔外，形成反循環(huán)。，并冷卻了鉆具，同時(shí)孔內(nèi)煤層可能釋放的高壓瓦斯也將經(jīng)配套的反循環(huán)雙壁鉆桿的中心通道向孔外順利排出，減少發(fā)生噴孔的可能性。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種煤礦井下瓦斯抽采鉆孔壓風(fēng)反循環(huán)內(nèi)旋射器，包括外管（1）、內(nèi)管（2），所述內(nèi)管（2）固定于所述外管（1）內(nèi)形成內(nèi)環(huán)空（3）和中心通道（4）；所述內(nèi)管（2）環(huán)周設(shè)置有旋射孔（5）。本發(fā)明能避免鉆屑逆向進(jìn)入外環(huán)空，鉆屑沉淀在孔壁等問題，降低孔壁摩擦阻力，大大提高鉆屑返排的效率，同時(shí)孔內(nèi)煤層可能釋放的高壓瓦斯也能經(jīng)配套鉆具的中心通道向孔外順利泄出，減少發(fā)生噴孔的可能性。

技術(shù)研發(fā)人員：郝杰;童小暢;滿向杰;魯沖;帥宇;劉朋遠(yuǎn)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶泛嘉晟禾工程技術(shù)檢測(cè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.27
技術(shù)公布日：2017.08.11