偏心轮卡及矿井下钻孔下套管的方法

摘要

本发明提供一种偏心轮卡及矿井下钻孔下套管的方法。本发明提供的偏心轮卡包括：环状管卡、偏心轮和吊臂；所述环状管卡圆周上设置一孔口，所述偏心轮固定在所述孔口边缘的环状管卡的延伸处，并通过所述孔口伸入所述环状管卡；所述吊臂的一端与所述偏心轮固定连接，通过所述吊臂上提或下压改变所述偏心轮通过所述孔口伸入所述环状管卡的长度。本发明还提供了一种采用偏心轮卡进行矿井下钻孔下套管的方法，在矿井下采用偏心轮卡下套管，使用方便，适合于各种型号的套管及各种角度的钻孔，提高了下套管的施工效率及施工的安全性。

权利要求

1.一种偏心轮卡进行矿井下钻孔下套管的方法，其特征在于，所述偏心轮卡包括：环状管卡、偏心轮和吊臂；所述环状管卡圆周上设置一孔口，所述偏心轮固定在所述孔口边缘的环状管卡的延伸处，并通过所述孔口伸入所述环状管卡；所述吊臂的一端与所述偏心轮固定连接，通过所述吊臂上提或下压改变所述偏心轮通过所述孔口伸入所述环状管卡的长度；所述吊臂的另一端设置有一吊挂孔；所述偏心轮通过固定部件固定在所述孔口边缘的环状管卡的延伸处；所述固定部件为销钉；包括：步骤1、将一根套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡送入钻孔内，所述第一偏心轮卡固定在所述钻孔孔口附近的岩壁上；

步骤2、当所述套管送入所述钻孔内的预设深度时，松开所述套管，通过上提或下压所述第一偏心轮卡中的吊臂来调整偏心轮伸入所述环状管卡的长度，使所述第一偏心轮夹紧所述套管；

步骤3、将下一根套管通过丝扣与前一根套管连接，使夹紧前一根套管的所述第一偏心轮松开，将所述下一根套管送入所述钻孔内；

步骤4、当所述下一根套管送入所述钻孔内的预设深度时，松开所述下一根套管，通过上提或下压所述第一偏心轮卡中的吊臂来调整偏心轮伸入所述环状管卡的长度，使所述第一偏心轮夹紧所述下一根套管；

步骤5、重复步骤3～步骤4，直至下完所有套管；

步骤6、对所述钻孔进行封孔操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述钻孔进行封孔操作之后，还包括：步骤7、取下所述第一偏心轮卡。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤1中的将一根套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡送入至钻孔内具体为：步骤11、将一根套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡；

步骤12、将所述套管穿过第二偏心轮卡，通过上提或下压所述第二偏心轮卡中的吊臂来调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使偏心轮夹紧套管，所述第二偏心轮卡固定在钻机动力头上；

步骤13、启动所述钻机动力头，通过所述钻机动力头的向上推进将所述套管送入钻孔内；

步骤14、取下所述第二偏心轮卡。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述第一偏心轮卡的吊臂一端设置的吊挂孔中穿入钢丝绳和钢链，将所述钢丝绳和钢链固定在所述钻孔附近岩壁中固定的锚杆上；或者将所述钢丝绳和钢链固定在所述钻孔下方地面上固定的单体液压支柱上。

说明书

偏心轮卡及矿井下钻孔下套管的方法

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及采矿技术领域，尤其涉及一种偏心轮卡及矿井下钻孔下套管的方法。

背景技术

[0002] 在矿井井下施工中，下套管是施工中经常涉及到的操作，下套管的方法对井下施工安全存在重大影响，尤其是井下向上钻孔及封孔过程中，下套管方法至关重要。

[0003] 在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的一种下套管的方法采用人工方法，每下一根套管下到孔内，需要人工用牙钳卡住套管，用肩膀扛住牙钳把，逼住套管不让下滑，再下下一根套管直到套管下完为止。这种方法人工消耗大、时间长、施工效率低，而且存在严重的安全隐患。现有的另一种下套管的方法采用钻机下套管，由于套管外径与钻机夹持器的内经不匹配，因此每次下套管要把钻机动力头掀到一边，影响打钻，施工效率低，且同样存在安全隐患。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种偏心轮卡及矿井下钻孔下套管的方法，用以解决现有技术中下套管效率低、施工安全性差的问题。

[0005] 本发明实施例提供一种偏心轮卡，包括：环状管卡、偏心轮和吊臂；所述环状管卡圆周上设置一孔口，所述偏心轮固定在所述孔口边缘的环状管卡的延伸处，并通过所述孔口伸入所述环状管卡；所述吊臂的一端与所述偏心轮固定连接，通过所述吊臂上提或下压改变所述偏心轮通过所述孔口伸入所述环状管卡的长度。

[0006] 进一步的，所述吊臂的另一端设置有一吊挂孔。

[0007] 进一步的，所述偏心轮通过固定部件固定在所述孔口边缘的环状管卡延伸处。

[0008] 进一步的，所述固定部件为销钉。

[0009] 本发明实施例还提供一种矿井下钻孔下套管的方法，包括：

[0010] 步骤1、将一根套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡送入钻孔内，所述第一偏心轮卡固定在所述钻孔孔口附件的岩壁上；

[0011] 步骤2、当所述套管送入所述钻孔内的预设深度时，松开所述套管，通过上提或下压所述吊臂来调整偏心轮伸入所述环状管卡的长度，使所述第一偏心轮夹紧所述套管；

[0012] 步骤3、重复上述步骤，将下一根套管通过丝扣与前一根套管连接，使夹紧前一根套管的所述第一偏心轮松开，将所述下一根套管送入所述钻孔内；

[0013] 步骤4、当所述下一根套管送入所述钻孔内的预设深度时，松开所述下一根套管，通过上提或下压所述第一偏心轮卡中的吊臂来调整偏心轮伸入所述环状管卡的长度，使所述第一偏心轮夹紧所述下一根套管；

[0014] 步骤5、重复步骤3～步骤4，直至下完所有套管；

[0015] 步骤6、对所述钻孔进行封孔操作。

[0016] 该方法还进一步包括：步骤7、取下所述第一偏心轮卡。

[0017] 其中，所述步骤1中的将套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡送入至钻孔内可以具体为：

[0018] 步骤11、将一根套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡；

[0019] 步骤12、将所述套管穿过第二偏心轮卡，通过上提或下压所述第二偏心轮卡中的吊臂来调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使偏心轮夹紧套管，所述第二偏心轮卡固定在钻机动力头上；

[0020] 步骤13、启动所述钻机动力头，通过所述钻机动力头的向上推进将所述套管送入钻孔内；

[0021] 进一步的，还包括：

[0022] 步骤14、取下所述第二偏心轮卡。

[0023] 进一步的，在所述第一偏心轮卡的吊臂一端设置的吊挂孔中穿入钢丝绳和钢链，将所述钢丝绳和钢链固定在所述钻孔附近岩壁中固定的锚杆上；或者将所述钢丝绳和钢链固定在所述钻孔下方地面上固定的单体液压支柱上。

[0024] 本发明实施例的偏心轮卡及矿井下钻孔下套管方法，提供了一种矿井下上向下套管的工具偏心轮卡，并使用该偏心轮卡下套管，偏心轮卡使用方便，适合于各种型号的套管及各种角度的钻孔，提高了下套管的施工效率及施工的安全性。

附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0026] 图1为本发明一个实施例提供的偏心轮卡结构示意图；

[0027] 图2为本发明实施例提供的使用偏心轮卡下套管的施工示意图a；

[0028] 图3为本发明实施例提供的使用偏心轮卡下套管的施工示意图b。

具体实施方式

[0029] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 图1为本发明一个实施例提供的偏心轮卡结构示意图，如图1所示，该偏心轮卡包括：环状管卡1、偏心轮2和吊臂3；环状管卡1圆周上设置一孔口11，偏心轮2固定在孔口11边缘的环状管卡1的延伸处12，并通过孔口11伸入环状管卡1；吊臂3的一端与偏心轮
2固定连接，通过吊臂3上提或下压改变偏心轮2经过孔口11伸入环状管卡1的长度。

[0031] 参见图2和图3，偏心轮卡进行下套管施工之前，可以将偏心轮卡固定在钻孔孔口附近的岩壁上，在下套管时，需要将一根套管穿过偏心轮卡的环状管卡1伸入至钻孔内，向钻孔内送入套管，其中，偏心轮卡的环状管卡1的内径可以根据不同类型的套管进行设置。当套管伸入钻孔的一定深度后，松开套管，通过上提或下压吊臂3来调整偏心轮2伸入环状管卡1的长度，使偏心轮2夹紧套管。采用该方法直至下完所有套管为止。

[0032] 当所有套管下完之后，对钻孔进行封堵。由于偏心轮卡固定住下入钻孔中的套管，因此，有充裕的时间采用聚胺脂固孔，从而使固孔更加严密，保证了封孔带注浆的质量。

[0033] 进一步的，可以在吊臂3的另一端设置吊挂孔，进而可以在吊挂孔中穿入钢丝绳和钢链，将钢丝绳和钢链固定在钻孔孔口附近岩壁上固定的锚杆上；还可将钢丝绳和钢链固定在钻孔下方地面上固定的单体液压支柱上。

[0034] 进一步的，偏心轮2可以通过固定部件固定在孔口边缘的环状管卡1的延伸处12。固定部件可以选择销钉或其他部件。

[0035] 本实施例提供的偏心轮卡，采用该偏心轮卡下套管，使用方便，适合于各种型号的套管及各种角度的钻孔，提高了下套管的施工效率及施工的安全性，此外，偏心轮卡还具有制作简单、成本低廉的优点。

[0036] 本发明一个实施例提供的矿井下钻孔下套管方法，该方法使用本发明实施例提供的偏心轮卡进行下套管，具体包括如下步骤：

[0037] 步骤1、将一根套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡送入钻孔内，第一偏心轮卡固定在钻孔孔口附近的岩壁上；

[0038] 步骤2、当套管送入钻孔内的预设深度时，松开套管，通过上提或下压第一偏心轮卡中的吊臂调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使第一偏心轮夹紧套管；

[0039] 步骤3、将下一根套管通过丝扣与前一根套管连接，使夹紧前一根套管的第一偏心轮松开，将下一根套管送入所述钻孔内；

[0040] 步骤4、当下一根套管送入所述钻孔内的预设深度时，松开下一根套管，通过上提或下压第一偏心轮卡中的吊臂来调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使第一偏心轮夹紧下一根套管；

[0041] 步骤5、重复步骤3～步骤4，直至下完所有套管；

[0042] 步骤6、对钻孔进行封孔操作。

[0043] 具体的，采用偏心轮卡进行下套管施工之前，首先需要将第一偏心轮卡固定在钻孔孔口附近的岩壁上，可以根据实际施工条件及钻孔附近的地质选取固定方式及固定位置，偏心轮卡的重量大约为1公斤，因此在施工中使用方便。此外，可以根据不同类型的套管选用不同管卡内径的偏心轮卡。

[0044] 在下第一根套管时，首先将套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡伸入至钻孔内，向钻孔内送入套管，当套管伸入钻孔的一定深度后，松开套管，通过上提或下压第一偏心轮卡的吊臂来调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使偏心轮夹紧套管。其中，套管伸入钻孔的深度可以根据施工要求来确定，例如：可以在套管伸入钻孔200米时停止伸入套管。

[0045] 下第二根套管时，将第二根套管拧上丝扣与第一根套管连接，送入钻孔内，当第二根套管伸入钻孔的一定深度后，松开套管，通过上提或下压第一偏心轮卡的吊臂来调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使第一偏心轮夹紧第二根套管。重复下第二根套管的步骤，直至下完所有套管为止。

[0046] 当所有套管下完之后，对钻孔进行封堵。由于第一偏心轮卡固定住下入钻孔中的套管，因此，有充裕的时间采用聚胺脂固孔，从而使固孔更加严密，保证了封孔带注浆的质量。

[0047] 本实施例提供的矿井下钻孔下套管方法，采用偏心轮卡下套管，使用方便，适合于各种型号的套管及各种角度的钻孔，提高了下套管的施工效率及施工的安全性。

[0048] 本发明又一个实施例提供的矿井下钻孔下套管方法包括如下步骤：

[0049] 步骤1、将一根套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡送入钻孔内，第一偏心轮卡固定在钻孔孔口附近的岩壁上；该步骤可以具体为：

[0050] 步骤11、将一根套管穿过第一偏心轮卡的环状管卡；

[0051] 步骤12、将套管穿过第二偏心轮卡，通过上提或下压第二偏心轮卡中的吊臂来调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使偏心轮夹紧套管，第二偏心轮卡固定在钻机动力头上；

[0052] 步骤13、启动钻机动力头，通过钻机动力头的向上推进将套管送入钻孔内；

[0053] 步骤14、取下第二偏心轮卡；

[0054] 步骤2、当套管送入钻孔内的预设深度时，松开套管，通过上提或下压第一偏心轮卡中的吊臂调整偏心轮伸入所述环状管卡的长度，使第一偏心轮夹紧套管；

[0055] 步骤3、将下一根套管通过丝扣与前一根套管连接，使夹紧前一根套管的第一偏心轮松开，将下一根套管送入钻孔内；

[0056] 步骤4、当下一根套管送入钻孔内的预设深度时，松开下一根套管，通过上提或下压第一偏心轮卡中的吊臂来调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使第一偏心轮夹紧下一根套管；

[0057] 步骤5、重复步骤3～步骤4，直至下完所有套管；

[0058] 步骤6、对钻孔进行封孔操作；

[0059] 步骤7、取下第一偏心轮卡。

[0060] 具体的，采用偏心轮卡进行下套管施工之前，首先需要将第一偏心轮卡固定在钻孔孔口附近的岩壁上，可以根据实际施工条件及钻孔附近的地质选取固定方式及固定位置，由于偏心轮卡的重量大约为1公斤，在施工中使用方便，固定地点选择灵活，例如：可以在钻孔附近固定锚杆，在第一偏心轮卡的吊臂一端设置的吊挂孔中穿入钢丝绳和钢链，将钢丝绳和钢链固定在锚杆上；还可以在钻孔下方地面上固定的单体液压支柱，将钢丝绳和钢链固定在单体液压支柱上。此外，第一偏心轮卡还可以固定在锚网、锚索、丝杠压车柱或钻机夹持器螺栓上等等，不一一列举。参见图2，以第一第一偏心轮卡固定在钻孔附近设置锚杆为例，在下第一根套管时，首先将套管穿过第一偏心轮卡的管卡伸入至钻孔内，偏心轮卡的管卡往上走，偏心轮往上走，吊臂下落，偏心轮松开；第一根套管送进孔内后，利用套管的自重下坠，管卡下落，偏心轮下落，吊臂上提，增加偏心轮伸进管卡内的长度夹紧套管。

[0061] 套管伸入钻孔后，当套管重量较轻时，可以人工向钻孔内送入套管；当套管较重时，可以采用钻机动力头向钻孔内送入套管，具体为：当套管伸入钻孔内，将第二偏心轮卡的吊臂固定在钻机动力头上，并将套管穿过第二偏心轮卡，并采用第二偏心轮卡将套管夹紧，启动钻机动力头，通过钻机动力头的向上推进将套管送入钻孔内。可以重复采用该方法，直至将所有下完所有套管。其中，钻机的规格可以根据实际施工需要进行选取。

[0062] 当套管伸入钻孔的一定深度后，松开套管，通过上提或下压第一偏心轮卡的吊臂来调整偏心轮，使套管被偏心轮夹紧。其中，套管伸入钻孔的深度可以根据施工要求来确定，例如：可以在套管伸入钻孔200米时停止伸入套管。

[0063] 下第二根套管时，将第二根套管拧上丝扣与第一根套管连接，送入钻孔内，当第二根套管伸入钻孔的一定深度后，松开套管，通过上提或下压第一偏心轮卡的吊臂来调整偏心轮伸入环状管卡的长度，使第一偏心轮夹紧第二根套管。重复下第二根套管的步骤，直至下完所有套管为止，套管之间采用丝扣进行连接。

[0064] 当所有套管下完之后，对钻孔进行封堵。由于第一偏心轮固定住下入钻孔中的套管，因此，有充裕的时间采用聚胺脂固孔，从而使固孔更加严密，保证了封孔带注浆的质量。

[0065] 本实施例提供的矿井下钻孔下套管方法，采用偏心轮卡下套管，使用方便，适合于各种型号的套管及各种角度的钻孔，提高了下套管的施工效率及施工的安全性。此外，偏心轮卡还具有制作简单、成本低廉的优点。

[0066] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。