[发明专利]无线随钻式空气快速钻进组合钻具

说明书

技术领域

本发明涉及矿井钻探的技术领域，尤其涉及一种无线随钻式空气快速钻进组合钻具。

背景技术

矿井底下发生塌方、气体和粉尘爆炸、涌水等灾难性事故时，由于灾难现场的特殊性，救护队员无法从矿井巷道到达救灾现场实施救援工作时，可从地面快速施工钻孔确定被困人员的位置，通过钻孔通道向井下投放食物并输送新鲜空气等生活必需品，再施工救援通道提升被困人员。

常规水文水井和煤层气井施工中，钻具有的使用空气潜孔锤钻进，有的使用电磁波无线随钻测斜仪器配螺杆马达进行复合钻进，还有的使用常规钻杆、钻铤和牙轮钻头的泥浆回转钻进。

但在施工救援钻孔时，既要使钻具能适应复杂地层状况，又要保证高的钻进效率和精确度，高效、安全的完成救援钻孔施工，以提高救援成功率。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种无线随钻式空气快速钻进组合钻具，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线随钻式空气快速钻进组合钻具，其不仅实现了救援钻孔的高效和精确，也能有效提高矿井应急救援成功率。

为实现上述目的，本发明公开了一种无线随钻式空气快速钻进组合钻具，其特征在于：

由钎头、冲击器、短接头A、下双向减震器、短接头B、无磁钻铤、短接头C、上双向减震器、短接头D和钻铤组成，所述钎头位于底端，其上端与冲击器的下端相连，所述冲击器的上端与下双向减震器的下端通过短接头A相连，所述下双向减震器的上端通过短接头B与无磁钻铤的下端相连，所述无磁钻铤的上端通过短接头C与上双向减震器的下端相连，所述上双向减震器的上端通过短接头D与钻铤的下端相连；

所述的无磁钻铤是由定向短节、仪器无磁钻铤、绝缘短节和电池无磁钻铤连接组成，电磁波随钻测斜仪器串安装于无磁钻铤内。

其中：所述电磁波随钻测斜仪器外设有多个轴向间隔排列的扶正翼。

其中：所述多个扶正翼每隔0.5m间隔排列。

通过上述结构可知，本发明的无线随钻式空气快速钻进组合钻具实现了如下效果：空气潜孔锤在岩层，特别是在硬-中硬岩层中钻进效率高，钻头寿命长，成孔质量好；电磁波随钻测斜仪器可实时测量钻孔轨迹参数，保证钻孔的精确施工；上、下双向减震器和扶正翼可显著减缓空气潜孔锤对电磁波随钻测斜仪器的震动。本底部钻具组合能有效提高煤矿井下应急救援的成功率。

本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。

附图说明

图1显示了本发明无线随钻式空气快速钻进组合钻具的结构示意图；

附图标记：1.钎头，2.冲击器，3.短接头A，4.下双向减震器，5.短接头B，6.电磁波随钻测斜仪器串，7.扶正翼，8.无磁钻铤，9.短接头C，10.上双向减震器，11.短接头D，12.钻铤。

图2无磁钻铤的结构示意图；

附图标记：13.定向短节，14.仪器无磁钻铤，15.绝缘短节，16.电池无磁钻铤。

具体实施方式

参见图1和图2，显示了本发明的无线随钻式空气快速钻进组合钻具。

该无线随钻式空气快速钻进组合钻具由钎头1、冲击器2、短接头A3、下双向减震器4、短接头B5、无磁钻铤8、短接头C9、上双向减震器10、短接头D11和钻铤12组成，所述钎头1位于底端，其上端与冲击器2的下端相连，所述冲击器2的上端与下双向减震器4的下端通过短接头A3相连，所述下双向减震器4的上端通过短接头B5与无磁钻铤8下端相连，所述无磁钻铤8的上端通过短接头C9与上双向减震器10的下端相连，所述上双向减震器10的上端通过短接头D11与钻铤12的下端相连，所述钻铤12的上端可与上部钻杆柱相连。

由此可见，本申请中组合钻具的电磁波随钻测斜仪器串6安装于无磁钻铤8内，位于下双向减震器4和上双向减震器9之间。无磁钻铤8由定向短节13、仪器无磁钻铤14、绝缘短节15和电池无磁钻铤16组成，电磁波随钻测斜仪器串6安装于无磁钻铤8内。

其中，所述电磁波随钻测斜仪器外设有多个轴向间隔排列的扶正翼7，可选的是，所述多个扶正翼7每隔0.5m间隔排列，各扶正翼7紧贴无磁钻铤内壁，由于扶正翼的材料为橡胶，在正常钻进时可吸收空气潜孔锤对随钻测斜仪器的部分横向震动。

所述的底部钻具组合，下双向减震器、无磁钻铤、上双向减震器和钻铤的外径必须与所述钎头和冲击器直径匹配，满足施工需要。

所述的底部钻具组合，快速钻进时回转速度为20～30rpm。