[发明专利]一种联合防掉钻配套装备及方法

说明书

本发明公开了一种联合防掉钻配套装备及方法，包括提升机组、钢丝绳、固定扣、钻杆、夹持卡盘以及防掉钻装置，夹持卡盘用于钻杆的安装、拆卸以及打钻与提钻，防掉钻装置包括自动液压卡钳装置与马蹄形防掉钻螺栓；所述固定扣与巷道顶板相连，其下方依次连接定滑轮组、马蹄形防掉钻螺栓、#1钻杆、#2钻杆以及设置在#2钻杆与钻孔交界处的自动液压卡钳装置，所述钢丝绳一端连接提升机组，另一端穿过定滑轮组与马蹄形防掉钻螺栓相连。通过将马蹄形防掉钻螺栓与钻杆相连，有效地防止了在打钻与提钻过程中掉钻现象的发生，自动液压卡钳装置用以固定钻孔处的钻杆，防止钻孔处钻杆无固定装置而发生掉钻，大幅度地降低了掉钻率，提升了经济效益。

技术领域

本发明专利涉及煤矿开采技术领域，特别是涉及一种联合防掉钻配套装备及方法。

背景技术

我国煤矿开采过程中需要大量的勘探井和瓦斯抽采井，进行简便高效地打钻及提升钻杆，然而在打钻与提钻过程中掉钻现象时有发生，防止掉钻，对提高钻孔的成孔率以及提升煤矿生产企业的经济效益具有重大价值。

目前而言，钻井打钻与提钻过程中仅仅依靠钻井平台的夹持卡盘夹持钻杆，而钻杆形状皆为柱状，钻杆表面与夹持卡盘容易出现贴合不紧的情况，加之钻杆表面多有水份，此时极易发生掉钻现象。同时，在打钻时，打入一根钻杆后，新钻杆由夹持卡盘固定后需要与刚刚打入的钻杆首尾连接，由于刚刚打入的钻杆没有固定装置，在安装新钻杆和连接新钻杆与已打入钻杆时，已打入钻杆很有可能会出现掉钻现象，在提钻时也存在钻孔处钻杆无固定装置而发生掉钻的情况。一旦发生掉钻，打捞钻头将会是一件费时费力且难度极大的任务，还会造成极大的经济损失。因此，亟待提出一种煤矿巷道钻井打钻、提钻过程中防掉钻的联合防掉钻配套装备及方法。

发明内容

针对现有设备和方法钻井过程中存在容易出现掉钻的问题和局限性，本发明提供一种联合防掉钻配套装备及方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种联合防掉钻配套装备，包括提升机组、钢丝绳、固定扣、钻杆、夹持卡盘以及防掉钻装置，防掉钻装置包括马蹄形防掉钻螺栓与自动液压卡钳装置，夹持卡盘用于钻杆的安装、拆卸以及打钻与提钻，所述固定扣与巷道顶板相连，其下方依次连接定滑轮组、马蹄形防掉钻螺栓、#1钻杆、#2钻杆以及设置在#2钻杆与钻孔交界处的自动液压卡钳装置，所述钢丝绳一端连接提升机组，另一端穿过定滑轮组与马蹄形防掉钻螺栓相连。

在煤矿巷道打钻与提钻过程中，联合防掉钻配套装备的使用包括如下步骤：

S1打钻前，首先将马蹄形防掉钻螺栓拧入待固定的#2钻杆防止其在固定过程中掉钻，然后启动#1夹持卡盘和#2夹持卡盘对#2钻杆进行固定；

S2打钻时，启动#1夹持卡盘进行打钻作业，当#2钻杆进入钻孔后，先调节自动液压卡钳装置以使其夹紧#2钻杆防止其掉钻，然后对与#2钻杆相连的马蹄形防掉钻螺栓进行拆卸，最后将马蹄形防掉钻螺栓拧入待固定的#1钻杆；

S3以此类推完成预定位置的打钻作业，同时防止了打钻过程中掉钻现象的发生；

S4打钻作业完成后，启动#1夹持卡盘进行提钻作业，将#1钻杆和#2钻杆提升到固定位置后，先启动自动液压卡钳装置以使其夹紧位于钻孔处的#2钻杆防止其掉钻，然后对与#2钻杆上部相连的#1钻杆进行拆卸；

S5启动提升机组将#1钻杆吊放至指定位置，对与#1钻杆相连的马蹄形防掉钻螺栓进行拆卸后将其拧入待提升的#2钻杆，启动自动液压卡钳装置松开#2钻杆，然后提升#2钻杆；

S6重复以上步骤进行提钻作业，进而可降低提钻过程中的掉钻率。

优选的，所述自动液压卡钳装置由卡钳、调距转轴、液压杆及操作台组成，该装置在保证钻孔处已打入钻杆稳定性的同时，还可防止掉钻现象的发生。