一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔双通道正反循环水气辫的制作方法

本发明涉及一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔双通道正反循环水气辫，适用于煤矿井下软硬复合煤层瓦斯抽采钻孔深孔钻进。

背景技术：

煤矿井下瓦斯抽采钻孔双通道正反循环水气辫，用于连接高压胶管和支撑排渣管，是钻机旋转钻具与不旋转部件之间的连接部件，需同时满足高速旋转和高压密封的需要，是正反循环钻进的配套机具。目前，煤矿井下软硬复合煤层瓦斯抽采钻孔钻进工艺，是采用正循环钻进，使用的水气辫是只能将冲洗介质送入孔内的单一通道，钻屑在钻杆与孔壁间环空排出。由于软硬复合煤稳定性差，瓦斯含量高。随钻孔深度增加，沉淀钻屑增多，使煤层中释放的瓦斯排泄不畅，集聚产生压力，引起孔壁坍塌、堵孔、串孔和夹钻等事故。

现有的反循环水气辫属地质钻探领域，所打钻孔为垂直孔，反循环水气辫是依靠机械升降。煤矿井下双通道正反循环水气辫是安装在钻机动力头夹持的钻杆头上并悬空，人工装卸，重量大，对钻杆危害大，劳动强度大；煤矿井下坑道狭窄，长度大时，无安全通道；现用钻机动力头后钻架上设有支承钻杆固定滑轮，直径大时，水气辫不能通过。因此现有地质钻探用的反循环水气辫，其长度、重量、直径、结构等不适宜煤矿井下工况。

因此本领域技术人员致力于开发一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔双通道循环水气辫，能有效解决地质钻探反循环水气辫重量大，直径、长度、结构不适宜煤矿井下钻孔的问题，降低正循环钻进中孔壁坍塌、堵孔、串孔、夹钻等事故的发生几率，大大提高煤矿井下瓦斯抽采的效率。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔双通道循环水气辫，能有效解决地质钻探反循环水气辫重量大，直径、长度、结构不适宜煤矿井下钻孔的问题，降低正循环钻进中孔壁坍塌、堵孔、串孔、夹钻等事故的发生几率，大大提高煤矿井下瓦斯抽采的效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔双通道正反循环水气辫，包括外管管轴、内管总成、导引密封盒和排钻屑密封盒，所述内管总成插接到外管管轴内构成可旋转的双层结构。所述外管管轴、所述导引密封盒、所述排钻屑密封盒通过丝扣连接在一起。所述导引密封盒上设置有快速接头。

所述内管总成插接到所述外管管轴内，形成内环空通道。所述外管管轴上设置有数个外管轴导孔。所述导引密封盒前端盖通过丝扣连接在所述外管管轴上。所述导引密封盒尾部与所述排钻屑密封盒外壳通过反丝密封盒锁母与密封盒防倒扣锁母连接。所述快速接头设置于所述导引密封盒中部，其内部通道连通所述外管管轴与所述内管总成形成内环空。所述排钻屑密封盒连接于所述外管管轴尾部。所述外管管轴与所述内管总成形成的内环空为冲洗介质的流通通道，所述快速接头与排渣胶管连接，与所述内管中心通道构成钻屑返出通道。

所述导引密封盒前端端部设置有弹性挡圈，所述导引密封盒前端盖内下方设置有毛毡油封，上方设置有防尘o型密封圈。所述导引密封盒前端盖后方设置有前深沟球轴承。所述导引密封盒后端与所述外管管轴之间的空间内设置有后深沟球轴承，后深沟球轴承内环由反丝轴承锁母固定在所述外管管轴上。通过一定间隔设置2个深沟球轴承，导正效果好，使得钻进过程中所述外管管轴不会发生摆动或震荡，保证工作稳定。所述快速接头前后两侧设置有进介质o型密封圈。所述外管管轴前端设置有卡钳子槽。所述外管管轴尾部与所述排钻屑密封盒之间设置有排钻屑o型密封圈。所述密封圈均为耐高压、高温密封圈，保证了水气辫的密封性能。

本发明的有益效果是：本发明体积小、重量轻，转动灵活，循环无泄漏，工作性能稳定，装卸轻便省力，具有以下主要优点：1、在各个介质的主要进出口均设置有耐高压、高温的密封圈，整个装置密封性能好；2、外管管轴上设置有间距大的深沟球轴承，导正效果好，轴承运转平稳，能满足高速旋转，工作稳定；3减少了队排渣通道的磨损；4、结构简单、易损件少、拆卸检修容易，适合人工装卸。

附图说明

图1是本发明一具体实施方式的结构示意图。

图2是本发明所述外管管轴与所述内管总成构成的双层结构的结构示意图。

图3是本发明内部结构示意图。

图4是本发明所述快速接头的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1至图4所示，一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔双通道正反循环水气辫，包括外管管轴1、内管总成3、导引密封盒11和排钻屑密封盒17，内管总成3插接到外管管轴1内构成可旋转的双层结构；外管管轴1、导引密封盒11、排钻屑密封盒17通过丝扣连接在一起；导引密封盒11上设置有快速接头10。

内管总成3插接到外管管1轴内，形成内环空通道；外管管轴3上设置有数个外管轴导孔；导引密封盒前端盖7通过丝扣连接在外管管轴1上；导引密封盒11尾部与排钻屑密封盒17外壳通过反丝密封盒锁母14与密封盒防倒扣锁母13连接；快速接头10设置于导引密封盒11中部，其内部通道连通外管管轴1与内管总成3形成的内环空；排钻屑密封盒17连接于外管管轴1尾部。

导引密封盒11前端端部设置有弹性挡圈4，导引密封盒前端盖7内下方设置有毛毡油封5，上方设置有防尘o型密封圈6；导引密封盒前端盖7后方设置有前深沟球轴承8；导引密封盒11后端与外管管轴1之间的空间内设置有后深沟球轴承12，后深沟球轴承12内环由反丝轴承锁母15固定在外管管轴1上；通过一定间距设置2个深沟球轴承，使得水气辫外管管轴1、内管总成3随钻具转动，外壳体、排渣管不转动，同时前后两道深沟球轴承的结构设计还能稳定转动，使外管管轴1不会发生摆动或震荡。

快速接头10前后两侧设置有进介质o型密封圈9。外管管轴1尾部与排钻屑密封盒17之间设置有排钻屑o型密封圈16。防尘o型密封圈6、进介质o型密封圈9、排钻屑o型密封圈16均为耐高压、高温密封圈，以满足水气辫工作时高温、高压的工作环境。外管管轴1前端设置有卡钳子槽2。

工作原理，钻进时，外管管轴1与内管总成3随钻具高速转动，主路冲洗介质在外管管轴1与内管总成3之间的内环空通道中流动，辅路冲洗介质于钻杆与孔壁间的外环空通道内流动，内管总成3的中心通道与快速接头10以及配套的排渣胶管共同构成高速上返的冲洗介质携带钻屑的排出通道，形成双进单出的介质流动模式，钻屑由钻杆中排出，能有效地降低孔壁坍塌、堵孔、串孔、夹钻等事故的发生。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔双通道正反循环水气辫，包括外管管轴（1）、内管总成（3）、导引密封盒（11）和排钻屑密封盒（17），所述内管总成（3）插接到外管管轴（1）内构成可旋转的双层结构；所述外管管轴（1）、所述导引密封盒（11）、所述排钻屑密封盒（17）通过丝扣连接在一起；所述导引密封盒（11）上设置有快速接头（10）。本发明体积小、重量轻，转动灵活，导正效果好，轴承运转平稳，能满足高速旋转，密封性能好,循环无泄漏，工作性能稳定，装卸轻便省力。

技术研发人员：郝杰;童小畅;满向杰;鲁冲;帅宇;刘朋远
受保护的技术使用者：重庆泛嘉地质勘查有限公司
技术研发日：2017.06.01
技术公布日：2017.08.11