[实用新型]松软煤层分支钻孔高效抽采装置

说明书

本实用新型公开了一种松软煤层分支钻孔高效抽采装置，包括抽采筛管，位于钻孔孔底的引导杆支撑构件，引导杆支撑构件上可拆卸连接有引导杆，引导杆延伸出长钻孔主孔孔口；引导杆支撑构件包括位于前端的弹性卡爪，弹性卡爪连接有第一弹性元件；弹性卡爪的远端能够嵌入松软岩土层或松软煤层，以在通过引导杆向外拉拽引导杆支撑构件时，阻止引导杆支撑构件移动；抽采筛管里端设有筛管引导头，筛管引导头的中部通孔与引导杆呈柱孔配合的滑动配合连接。本实用新型的有益效果是，通过引导杆导向，抽采筛管被完全下入到钻孔主孔内，且下入的管道直径明显增大，不仅能够形成对钻孔主孔孔壁的支护，还可有效提高瓦斯抽采效率3倍以上，利于降低抽采成本。

技术领域

本实用新型属于煤层气开发技术，具体涉及一种松软煤层分支钻孔高效抽采装置。

背景技术

定向钻进技术已较为成熟，利用长钻孔抽采瓦斯是煤矿瓦斯治理的主要方向，但重庆地区煤炭赋存地质条件复杂，其所属煤层多为松软煤层，煤层硬度低，长钻孔施工完成后，若不采区有效措施对孔壁进行支护，钻孔孔壁垮塌严重，堵塞抽采通道、影响抽采效果。现有技术中，进行孔壁支护的常用方法是全孔段下入筛管，针对分支长钻孔，若直接下入筛管，不能保证筛管沿长钻孔主孔下入，筛管下入分支孔的风险较大，导致长钻孔主孔孔壁因无支护而垮塌，影响抽采效果。为确保筛管沿主孔下入，唯一的方法就是在下入筛管前，利用定向钻机沿长钻孔主孔下入下筛管用的专用钻杆，在钻杆中下入筛管，但是该方法存在两个较大的局限性：一是由于钻杆内径较小，在钻杆中下入筛管的尺寸受到限制，通常可下入的筛管外径尺寸为35mm，最大可下入的尺寸为40mm。二是由于长钻孔孔径一般为120mm，而下入筛管尺寸仅有35-40mm，长钻孔孔壁垮塌后，只有依靠筛管作为抽采通道，由于筛管内通径较小，导致瓦斯抽采量小，抽采效率低，抽采达标时间长。为此，需要一种更大尺寸筛管构成的抽采装置，以利用大尺寸筛管既可对煤层分支钻孔孔壁形成良好支护，又能提高瓦斯抽采效率的目的。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有煤层分支钻孔中缺少由大直径抽采筛管构成的抽采装置，导致抽采效率低的不足，提供一种松软煤层分支钻孔高效抽采装置，该装置通过在钻孔孔底设置引导杆支撑构件，引导杆支撑构件通过卡爪与钻孔孔壁固定，以通过引导杆导向下入大抽采筛管，以通过大直径抽采筛管既能有效提高抽采效率，还能对孔壁形成良好支护，减少孔壁垮塌现象。

为实现前述目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种松软煤层分支钻孔高效抽采装置，包括布置在长钻孔主孔内的抽采筛管，抽采筛管里端的钻孔孔底设有引导杆支撑构件，引导杆支撑构件上可拆卸连接有引导杆，引导杆延伸出长钻孔主孔孔口；引导杆支撑构件包括位于前端的弹性卡爪，弹性卡爪连接有用于自动撑开所述弹性卡爪的第一弹性元件；弹性卡爪的远端能够嵌入松软岩土层或松软煤层，以在通过引导杆向外拉拽引导杆支撑构件时，阻止所述引导杆支撑构件移动；抽采筛管里端设有筛管引导头，筛管引导头的中部通孔与所述引导杆呈柱孔配合的滑动配合连接。

采用前述方案的本实用新型，由于引导杆支撑构件能够嵌入到松软岩土层或松软煤层中，从而形成与钻孔的固定；与引导杆支撑构件连接的引导杆由孔底延伸到孔口，由通过引导杆导向下入的抽采筛管构成的抽采装置，相对于现有技术中利用下筛管的专用钻杆下管而言，抽采筛管与钻孔孔壁之间没有了钻杆壁厚障碍，可显著增大下入的筛管直径，有效增大抽采通径，可显著提高抽采速度和抽采效率；同时，大直径的抽采筛管也能够对钻孔孔壁形成良好支护，消除或降低塌孔隐患。其中，引导杆与引导杆支撑构件的可拆卸连接，便于筛管全部下入后，拆除引导杆。可拆卸连接包括反向旋转拆卸的螺合连接，通过挤压弹性卡合构件解锁的卡合连接，以及L形滑槽与销轴配合的转位锁止连接等。经验证，当钻孔直径为120mm时，现有技术利用专用钻杆下入的筛管直径最大不超过40mm，采用本引导装置下入的筛管直径可达80mm。由此可见，下入的筛管直径增大1倍，抽采截面面积是原来的4倍，抽采效率提高3倍。