[发明专利]碎软煤层井下递进式瓦斯预抽定向孔钻进系统及方法

摘要

本发明涉及一种碎软煤层井下递进式瓦斯预抽定向孔钻进系统及方法。本发明利用孔口泡沫灌注系统向钻孔提供连续泡沫流驱动孔底刻槽空气螺杆马达快速钻进，降低对碎软煤层孔壁的冲刷；使用三棱螺旋钻杆加强排渣；利用孔口消泡抽采系统消除泡沫、清除岩屑并进行瓦斯抽采，保障施工安全；结合双驱动复合定向钻进技术进行钻孔轨迹调控，确保钻孔沿设计轨迹延伸并贯穿覆盖未开采工作面和待掘巷道；整体上提高了普氏硬度系数0.5≤f≤0.8的碎软煤层的成孔深度、成孔精度、成孔效率和成孔率，成孔用于碎软煤层区域递进式瓦斯预抽采，减少了碎软煤层工作面和煤巷掘进瓦斯抽采达标周期。

主权项

一种碎软煤层井下递进式瓦斯预抽定向孔钻进系统，其特征在于，包括：孔内定向钻具串、孔口泡沫灌注系统、孔口消泡抽采系统；其中：所述的孔内定向钻具串包括依次连接的防突定向钻头(7)、刻槽空气螺杆马达(8)、无磁变丝接手(9)、通缆无磁绝缘短节(10)、刻槽无磁仪器外管(11)、三棱刻槽钻杆(13)、旋转送风器(14)；所述通缆无磁绝缘短节(10)包括外部绝缘组件和内部绝缘组件；其中：所述外部绝缘组件包括通过丝扣连接的上金属导电杆(31)、下金属导电杆(32)，其中，相互连接的丝扣、台肩及金属导电杆的内外壁上设置丝扣绝缘层(33)、内绝缘层(34)和外绝缘层(35)；所述内部绝缘组件包括通过丝扣连接的下绝缘接头(36)、中空绝缘杆(37)和上绝缘接头(38)；导电铜芯(41)由下绝缘接头(36)端进入并穿过中空绝缘杆(37)后在上金属导电杆(31)台阶内被限位拉紧，并与上金属导电杆(31)导通；下绝缘接头(36)内设置有与导电铜芯(41)连接构成内信号通路的信号弹簧(39)。