[发明专利]煤矿井下水敏缩径地层随钻增扩修复定向钻进系统及方法

权利要求书

1.一种煤矿井下水敏缩径地层随钻增扩修复定向钻进系统，其特征在于，该系统包括从头至尾依次相连的随钻增扩定向钻头(1)、螺杆马达(2)、随钻孔壁修复工具(3)、无磁钻杆(4)和定向钻杆(5)，所述的无磁钻杆(4)中安装有随钻测量探管(6)。

2.如权利要求1所述的煤矿井下水敏缩径地层随钻增扩修复定向钻进系统，其特征在于，所述的随钻孔壁修复工具(3)包括杆体(301)，所述的杆体(301)的头端为与螺杆马达(2)连接的公接头(302)，所述的杆体(10)的尾端为与无磁钻杆(4)相连接的母接头(303)；杆体(301)内部从尾至头轴向贯通设置有相连通的第一台阶通孔(304)和第二台阶通孔(305)的两级通孔；第一台阶通孔(304)的内径大于第二台阶通孔(305)的内径，第一台阶通孔(304)和第二台阶通孔(305)之间为台阶面(306)；

所述的第一台阶通孔(304)和第二台阶通孔(305)内安装有推送杆(307)，所述的推送杆(307)包括一体成型依次相连的第一台阶段(30701)、第二台阶段(30702)、第三台阶段(30703)和第四台阶段(30704)四个台阶段；

所述的第一台阶段(30701)、第三台阶段(30703)和第四台阶段(30704)均为圆柱状；所述的第一台阶段(30701)和第三台阶段(30702)的外径与杆体(301)内的第一台阶通孔(304)的内径相同，所述的第四台阶段(30704)的外径与杆体(301)内的第二台阶通孔(305)的内径相同；

所述的第二台阶段(30702)为锥台状，所述的第二台阶段(30702)的下底与第一台阶段(30701)相连，所述的第二台阶段(30702)的上底与第三台阶段相连；所述的第二台阶段(30702)的下底的直径不大于第一台阶段(30701)的外径，所述的第二台阶段(30702)的上底的直径小于第三台阶段(30703)的外径；

所述的第四台阶段(30704)上套装有轴向复位弹簧(308)，轴向复位弹簧(308)的一端顶在第三台阶段(30703)的端面上，轴向复位弹簧(308)的另一端顶在台阶面(306)上；

所述的杆体(301)外设置有修复仓(309)，修复仓(309)径向贯通且与所述的第一台阶通孔(304)相连通，修复仓(309)靠近第一台阶通孔(304)的端部设置有限位台阶(310)，修复仓(309)远离第一台阶通孔(304)的端部设置有可拆卸的环形压盖(311)；

所述的修复仓(309)内安装有能够沿着径向运动的修复器(312)，所述的修复器(312)包括修复器本体(31201)，修复器本体(31201)的内端设置有能够与第二台阶段(30702)的侧壁相配合的锥斜面(31202)；修复器本体(31201)的外端两侧设置有正向修复刀翼(31203)和反向修复刀翼(31204)，修复器本体(31201)的外端中间设置有耐磨带(31205)；修复器本体(31201)的侧壁四周设置有限位凸块(31206)；

所述的修复器本体(31201)上套装有径向复位弹簧(313)，径向复位弹簧(313)的一端顶在环形压盖(311)上，径向复位弹簧(313)的另一端顶在限位凸块(31206)上，限位凸块(31206)通过限位台阶(310)实现限位；第二台阶段(30702)与锥斜面(31202)接触将推送杆(307)的轴向推力转变为修复器(312)的径向推力，推动修复器(312)在修复仓(309)内径向运动，修复器(312)的外端能够伸出环形压盖(311)外。

3.如权利要求2所述的煤矿井下水敏缩径地层随钻增扩修复定向钻进系统，其特征在于，所述的推送杆(307)内沿着轴向设置有贯通的过水通道(30705)；所述的第一台阶段(30701)和第四台阶段(30704)上均设置有密封圈(30706)。

4.如权利要求2所述的煤矿井下水敏缩径地层随钻增扩修复定向钻进系统，其特征在于，所述的杆体(301)外设置在周向等间距排布的三个以上修复仓(309)。

5.如权利要求2所述的煤矿井下水敏缩径地层随钻增扩修复定向钻进系统，其特征在于，所述的母接头(303)的根部通过母螺纹安装有过水锁紧母(314)，实现对推送杆(307)的限位。