[发明专利]一种煤矿井下碎软煤层定向长钻孔快速下筛管系统和方法

权利要求书

1.一种煤矿井下碎软煤层定向长钻孔快速下筛管系统，包括设置在定向孔孔口的推动装置，其特征在于，还包括筛管(1)，所述筛管(1)内设置有同轴连接的高压气体输送管(2)和孔底动力装置(3)，所述孔底动力装置(3)的头端还连接有导向装置(4)；

所述孔底动力装置(3)内设置有与高压气体输送管(2)连通的气体流道，经高压气体输送管(2)输入的高压气体流经孔底动力装置(3)后驱动导向装置(4)向定向孔孔底移动，进而带动筛管(1)向定向孔孔底移动；

所述孔底动力装置(3)包括由内向外依次同轴套装的芯管(31)、内管(32)和外管(33)；所述外管(33)的两端分别设置有上接头(34)和下接头(37)；

所述上接头(34)的头端伸入所述外管(33)，并与头端插入内管(32)的配气锁定套(35)轴向相接，所述下接头(37)的尾端伸入所述外管(33)；所述下接头(37)的头端连接弹卡固定组件(6)，所述弹卡固定组件(6)连接导向装置(4)；

所述芯管(31)与内管(32)之间设置有活塞(36)，所述活塞(36)与所述外管(33)之间还设置有下排气套(38)；

所述芯管(31)由上段芯管(311)、中段芯管(312)和下段芯管(313)轴向对接组成；所述上接头(34)内设置有轴向贯通的第一中心孔，所述第一中心孔的内壁与所述上段芯管(311)的外壁之间设置有安装腔，所述安装腔内设置有可沿上段芯管(311)轴线伸缩的弹簧(341)，所述弹簧(341)的一端可与套设在上段芯管(311)上的弹簧挡环(342)抵接，弹簧(341)的另一端与配气锁定套(35)抵接；

所述上段芯管(311)内沿轴向开设有尾端封闭的第一盲孔，且上段芯管(311)侧壁沿径向开设多个第一通孔(3111)，所述配气锁定套(35)侧壁上沿径向开设多个第二通孔(351)，所述第一通孔(3111)内设置有可沿第一通孔(3111)轴向移动的解锁球(3112)，第二通孔(351)内设置有可沿第二通孔(351)轴向移动的卡锁机构(352)；

所述卡锁机构(352)包括沿径向顺序设置的支撑部(3521)、压紧弹簧(3522)和锁定部(3523)，所述锁定部(3523)的底端可与解锁球(3112)抵接；

当卡锁机构(352)处于待触发状态时，第一通孔(3111)与第二通孔(351)连通，锁定部(3523)穿设在第一通孔(3111)与第二通孔(351)内，上段芯管(311)被锁定，配气锁定套(35)与上段芯管(311)相对静止；向第一盲孔中投入控制球(5)后，控制球(5)推动解锁球(3112)沿第一通孔(3111)轴向移动、解锁球(3112)推动锁定部(3523)退出第二通孔(351)，从而使上段芯管(311)相对配气锁定套(35)发生轴向移动。

2.如权利要求1所述的煤矿井下碎软煤层定向长钻孔快速下筛管系统，其特征在于，所述第一盲孔与高压气体输送管(2)轴向对接连通形成第一进气通道，所述上段芯管(311)与配气锁定套(35)之间的环空形成第二进气通道，所述配气锁定套(35)与所述内管(32)之间的环空形成第三进气通道；所述内管(32)与所述外管(33)之间的环空形成第四进气通道，高压气体可经第一进气通道、第二进气通道、第三进气通道和第四进气通道进入由活塞(36)外壁、内管(32)内壁和中段芯管(312)外壁之间形成的前气室或后气室。

3.如权利要求2所述的煤矿井下碎软煤层定向长钻孔快速下筛管系统，其特征在于，所述中段芯管(312)侧壁上还开设有中间气孔(3121)，进入后气室的气体可经中间气孔(3121)进入中段芯管中心孔(3122)，然后部分气体经第一排气通道进入孔底，部分气体流经第二排气通道流出；

所述第一排气通道包括贯通的中段芯管中心孔(312)和下段芯管中心孔(3131)；

所述第二排气通道包括中段芯管中心孔(312)、开设在中段芯管(312)侧壁上的第一排气孔(3123)、中段芯管(312)与配气锁定套(35)之间形成的第一环形流道，开设在配气锁定套(35)上的第二排气孔(353)、配气锁定套(35)与外管(33)之间的环空形成的第二环形流道，以及沿芯管(31)轴向开设在配气锁定套(35)上的第三排气孔(354)。