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[发明专利]一种碎软薄煤层瓦斯抽采定向长钻孔施工钻具组合及方法-CN202110968895.8有效
发明人：刘飞;李泉新;褚志伟;方俊;刘建林;姜磊;陈龙 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-08-23 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明公开一种碎软薄煤层瓦斯抽采定向长钻孔施工钻具组合及方法，包括依次相连的定向钻头、前置测量短节、无磁过线螺杆钻具、后置测量短节和中心通缆钻杆；前置测量短节用于近钻头位置钻孔倾角、工具面向角和地层自然伽马放射性强度的测量；无磁过线螺杆钻具用于给定向钻头提供碎岩动力，并将前置测量短节的测量数据通过无磁过线螺杆钻具侧壁通信组件输送至后置测量短节；后置测量短节用于前置测量短节测量数据接收和钻孔方位角的测量；中心通缆钻杆用于孔底测量数据的上传。通过本发明的技术方案能有效提高碎软薄煤层瓦斯抽采钻孔成孔深度和成孔率，缩短瓦斯治理周期，降低瓦斯治理成本。
一种碎软薄煤层瓦斯定向钻孔施工组合方法

[发明专利]一种压力可调式双向封隔注浆装置与方法-CN202310928850.7在审
发明人：赵建国;王海军;李泉新;杨冬冬;刘建林;方俊;杨伟锋 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-07-26 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种压力可调式双向封隔注浆装置及方法，装置包括连接单元，连接单元的后端连接输浆管，连接单元的前端连接有内滑套管，内滑套管前端封闭、后端开放，内滑套管外由后向前顺序套设有后封隔单元、注浆单元和前封隔单元，前封隔单元的前端还设置有压力调节单元；后封隔单元与前封隔单元均能够在进入内滑套管的浆液推动下坐封，从而在钻孔孔壁、后封隔单元与前封隔单元之间形成密闭注浆空间；注浆单元用于向的密闭注浆空间内填充注浆材料。采用本发明置对待注浆孔段进行注浆耗浆量少，注浆改造区域范围大，透孔作业量小，本发明方法能够在钻孔内存在多个不连续注浆点的情况下，可通过逐个孔段封隔注浆。
一种压力调式双向封隔注浆装置方法

[发明专利]一种随钻方位伽马地质导向钻进轨迹确定方法-CN202110619219.X有效
发明人：陈刚;李泉新;陈龙;郝世俊;张冀冠;连杰 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-05-12 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： E21B47/022 文献下载
摘要：本发明公开了一种随钻方位伽马地质导向钻进轨迹确定方法，包括：步骤1、收集目标矿区的勘探数据，并根据收集到的勘探数据确定目标矿区内的伽马射线强度地层吸收校正系数；步骤2、根据收集到的勘探数据确定目标矿区内的伽马射线强度地层厚度校正系数；步骤3、根据步骤1确定的伽马射线强度地层吸收校正系数和步骤2确定的伽马射线强度地层厚度校正系数，确定目标矿区内不同数据收集扇区的伽马曲线幅值，所述伽马曲线幅值包括上伽马曲线幅值和下伽马曲线幅值；步骤4、根据收集到的勘探数据确定钻头到煤岩界面的钻遇距离和垂直距离；步骤5、确定地质导向钻进轨迹。
一种方位地质导向钻进轨迹确定方法

[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-CN202210588990.X有效
发明人：刘建林;郝世俊;李泉新;刘飞;杨冬冬;刘桂芹 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2022-05-26 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： E21B43/10 文献下载
摘要：本发明公开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，还包括筛管，筛管内设置有同轴连接的高压气体输送管和孔底动力装置，孔底动力装置的头端还连接有导向装置；孔底动力装置内设置有与高压气体输送管连通的气体流道，经高压气体输送管输入的高压气体流经孔底动力装置后驱动导向装置向定向孔孔底移动，进而带动筛管向定向孔孔底移动。本发明还公开一种煤矿井下碎软煤层定向长钻孔快速下筛管方法，利用孔口、孔底双动力下管，能增加碎软煤层裸孔下大直径筛管的长度，大幅提升筛管柱克服摩阻的能力，相同工况下，与单纯的孔口推送动力下管方法相比，采用本发明方法的有效下管长度可增加0.8～1.5倍。
一种煤矿井下煤层定向钻孔快速下筛管系统方法

[发明专利]一种大直径钻杆丝扣拧紧控制系统及方法-CN202310425183.0在审
发明人：邢望;方鹏;李泉新;张锐;王松;赵良;阚志涛;关志阳 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-04-19 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： E21B17/042 文献下载
摘要：本发明公开了一种大直径钻杆丝扣拧紧控制系统及方法，包括控制器，所述的控制器上分别连接有第一安全栅、第二安全栅和第三安全栅；还包括定量泵和变量泵，通过测距传感器、拉线传感器、转速传感器、压力传感器获取钻杆位置信息、动力头位置信息和回转速度信息、液压件压力信息，通过控制器控制开关电磁阀、比例电磁阀动作实现大直径钻杆丝扣无拉压、无冲击拧紧，与采用人工液控、压力判断电液控等丝扣拧紧方式相比能够有效避免钻杆丝扣啮合粘连而导致无法卸扣，延长了钻杆丝扣使用寿命，避免了钻杆本体划痕变形，降低了卸扣器卡瓦更换频次，解决了现有技术中钻杆丝扣啮合粘连导致无法卸扣以及钻杆丝扣使用寿命低的技术问题。
一种直径钻杆拧紧控制系统方法

[发明专利]一种煤矿坑道钻机用上卸钻杆装置和系统及上卸钻杆方法-CN202111067675.4有效
发明人：刘智;李泉新;刘建林;赵江鹏;王四一;方俊;杨冬冬 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-09-13 - 公布日： 2023-08-11 - 主分类号： E21B19/14 文献下载
摘要：本发明公开一种煤矿坑道钻机用上卸钻杆装置和系统及上卸钻杆方法，包括托举装置、两个夹紧装置以及驱动装置；托举装置包括依次相连的支座、摆动臂、翻转臂、支梁和伸缩筒，摆动臂、翻转臂和支梁形成的三连杆铰接结构能在三个摆线马达作用下调整支梁及其内伸缩筒上两个夹紧装置的位置；驱动装置的驱动头包括开口朝向侧方的U形框架、设在框架顶板和底板间的上滚柱组和下滚柱组，上滚柱组和下滚柱组能夹紧两个夹紧装置上的钻杆并带动钻杆旋转。本发明可根据煤矿井下钻场空间大小及障碍物情况灵活操控托举装置的空间活动范围，空间适应能力强，适合煤矿井下狭小空间使用，利用机械装置代替人工进行上卸钻杆，使用范围广。
一种煤矿坑道钻机用上钻杆装置系统方法

[发明专利]煤矿井下碎软煤层气动定向长钻孔完孔钻具系统及方法-CN202310333590.9在审
发明人：刘建林;李泉新;赵建国;方俊;何玢洁;史海岐 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-03-30 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种煤矿井下碎软煤层气动定向长钻孔完孔钻具系统及方法，该系统包括依次连接的送风机构、普通双壁钻杆、加重双壁钻杆、完孔钻头、筛管、过渡短节和锚定头，普通双壁钻杆夹持在钻机动力头内并且穿过孔口装置。该方法包括下入完孔钻具、进行循环冲孔、下放筛管、锚定头锚定、进行射流完孔作业和进行连管抽采共六个步骤。本发明实现了“双壁钻杆中心孔下放护孔筛管”与“提钻气体射流定向改造孔壁煤体增抽”一体化完孔作业，解决碎软煤层气动定向孔完孔难题，达到了保证定向钻孔抽采通道畅通、扩大钻孔抽采影响范围、提升钻孔的抽采效率、缩短抽采周期等目的，进而实现了碎软煤层气动定向钻孔高效抽采瓦斯。
煤矿井下煤层气动定向钻孔完孔钻具系统方法

[发明专利]煤矿井下近水平定向孔连续筛管气体输送护孔装置及方法-CN202210293095.5有效
发明人：方俊;李泉新;许超;陈果;刘飞;刘智;刘桂芹;姜磊 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2022-03-23 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： E21B43/10 文献下载
摘要：本发明提供了一种煤矿井下近水平定向孔连续筛管气体输送护孔装置及方法，包括矿井供气管路，矿井供气管路与下管动力机构和筛管输送机构相连供气，下管动力机构与筛管输送机构相连供高压气，筛管输送机构与护管导向钻具相连输送连续筛管串和气体进入护管导向钻具内，护管导向钻具预置在定向孔内引导连续筛管串下入定向孔。本发明在筛管下入过程中，既不用频繁连接筛管，又不用频繁拆卸钻具或移动下管动力机具，筛管下入速度快，效率高。本发明利用护管导向钻具对定向孔进行临时防护，通过护管导向钻具内孔下入连续筛管，提高了筛管下入成功率，确保筛管下入到位。
煤矿井下水平定向连续气体输送装置方法

[发明专利]一种煤矿井下钻探施工用螺杆马达搬运装置及方法-CN202310258200.6在审
发明人：刘智;方俊;李泉新;许超;姜磊 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-03-16 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： E21B19/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿井下钻探施工用螺杆马达搬运装置及方法，设置转运架，在转运架中部对称轴接两个转动组件；每个转动组件下挂接悬设一个吊装组件；在转运架的底部，与吊装组件的吊装方向垂直设置夹紧组件。转运架用于吊装螺杆马达并在人力推动下搬运至另一地点；吊装组件用于连接螺杆马达与车体；夹紧组件用于搬运过程中夹紧螺杆马达，使螺杆马达与车体连接更加牢固；本发明将螺杆马达设置在车体对称轴线位置，可大大增加搬运过程中车体的稳定性。本发明具有使用方便，操作简单等特点，适合在煤矿井下狭小空间使用。
一种煤矿井下钻探施工螺杆马达搬运装置方法

[发明专利]一种用于坑道钻机的插接杆、接顶盘及加卸装置-CN202310172733.2在审
发明人：刘智;方俊;李泉新;刘建林;毕志琴 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-02-27 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： E21B19/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种用于坑道钻机的插接杆、接顶盘及加卸装置，插接杆为带凸台插接杆；插接盘为带凸台接顶盘。加卸装置包括底座、多根加长杆、滚轮梁架和滑脱器组成。滑脱器包括中空的豁口底座，豁口底座可拆卸式连接在豁口外壳底部，豁口外壳内部固定连接有豁口斜脱导向板，豁口斜脱导向板的下端连接有导向板，豁口外壳上沿着径向固定设置有一对同轴设置的能够使得插销伸缩运动的导筒，导筒内分别安装有电磁插销，豁口外壳和导向板上设置有能够使得电磁插销穿过的通孔，电流的通断能够控制电磁插销的伸出与缩回。本发明采用稳固立柱组件加卸装置代替人工加卸插接杆和接顶盘，解决了人工劳动强度大，登高作业危险性高的问题。
一种用于坑道钻机插接接顶盘卸装

[发明专利]一种大直径套管内撑式拧接推送装置及方法-CN202310237519.0在审
发明人：刘智;方俊;李泉新;刘建林;刘飞 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-03-13 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： E21B19/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种大直径套管内撑式拧接推送装置及方法，包括前内撑组件和后内撑组件，前内撑组件用于保持孔内套管与拧接推送装置同轴心并限制孔内套管转动，后内撑组件用于保持待下入套管与拧接推送装置同轴心并在钻机动力头的驱动下使待下入套管的公螺纹旋入到孔内套管的母螺纹中。采用本发明的装置及利用钻机动力头进行套管下放方法，减轻了人工劳动强度，节省了大量的辅助时间，提高了套管下放的效率。
一种直径套管内撑式拧接推送装置方法

[发明专利]一种煤矿井下定向钻场全域数字化管理监控平台及方法-CN202310004824.5在审
发明人：杨冬冬;李泉新;陈龙;陈果;陈刚;方俊;褚志伟 -专利权人：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
申请日： 2023-01-03 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明公开了一种煤矿井下定向钻场全域数字化管理监控平台和方法，设置：孔内仪器串、钻参仪、瓦斯浓度传感器、CO浓度传感器、防爆摄像头、防爆计算机、光端机、交换机和工业环网；孔内仪器串通过线缆连接防爆计算机；钻参仪出口端通过缆线连接防爆计算机，钻参仪进口端连接钻机及泵车；瓦斯浓度传感器、CO浓度传感器和防爆摄像头均通过防爆网线或光纤与光端机连接；光端机通过网线或光纤与防爆计算机连接，防爆计算机连接交换机，交换机连入煤矿工业环网，并在地面终端搭建煤矿井下定向钻进数字化监控管理平台。本发明给出的平台和方法提高煤矿井下钻进参数监测多样性和利用率，提升煤矿井下定向钻进信息化、智能化技术水平，为智能化定向钻进和智能地质保障实现提供支撑。
一种煤矿井下定向全域数字化管理监控平台方法

[发明专利]一种定向连续反循环取芯组合钻具及方法-CN202110634853.0有效
发明人： 李泉新;杨冬冬;陈盼;刘建林;陈龙 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-06-08 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： E21B25/00 文献下载
摘要：本发明公开一种定向连续反循环取芯组合钻具及方法，包括依次连接的取芯钻头、取芯导向装置、埋线双壁钻杆、埋线双壁送水器、计算机。取芯导向装置包括中心管、外管、套筒、测斜元件和导向机构，计算机与埋线双壁送水器、埋线双壁钻杆及取芯导向装置埋设的导线连通，导线连接测斜元件，测斜元件连接导向机构。计算机发送控制指令，测斜元件测量并回传钻孔轨迹参数，导向机构上布设的推靠巴掌根据指令以不同推力推靠孔壁，实现定向钻进，同时取芯钻头钻取岩芯，岩芯在水力作用下沿着中心通道返出孔外，从而实现连续定向取芯钻进。本发明能有效实现沿设计取芯轨迹定向连续取芯的目的，可为地质勘探、矿产资源开发和评价等提供可靠的实物资料。
一种定向连续循环组合方法

[发明专利]一种用于确定煤岩界面剖面分布位置的反演方法-CN202110491465.1有效
发明人：陈刚;郝世俊;李泉新;陈龙;张冀冠;连杰 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2021-05-06 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G01V3/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于确定煤岩界面剖面分布位置的反演方法，该方法使用随钻方位电磁波测井仪获取目标煤层与目标煤层顶/底板任意探测深度位置上的感应电动势和相位差信号，通过感应电动势和相位差信号转换，利用于基于Broyden的改进型牛顿算法、二维成像处理，得到目标煤层与目标煤层顶/底板的剖面电阻率分布图；最后对得到的目标煤层与目标煤层顶/底板的剖面电阻率分布图进行电阻率边界分布差异处理，得到煤岩界面剖面分布位置。本发明方法实现了在煤层釆、掘工作的前期，对顺目标煤层的超前探测，以确定理想的钻进轨迹，从而可以有效提高钻进效率，节约企业的钻进作业成本，保障安全生产。
一种用于确定界面剖面分布位置反演方法

[发明专利]一种煤矿井下顺煤层定向孔复合开分支方法-CN202210509327.6有效
发明人：许超;李泉新;姜磊;方俊;刘智;刘建林;陈盼;王四一 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2022-05-10 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： E21B43/30 文献下载
摘要：本发明公开一种煤矿井下顺煤层定向孔复合开分支方法，包括：根据获得的定向孔轨迹数据和煤层倾角预测值在已经形成的定向孔内选择第一个分支点，轨迹数据包括钻孔倾角和钻孔方位角；提钻至钻头到达步骤1选择的第一个分支点处，复测第一个分支点前后预定距离内的钻孔倾角和钻孔方位角，完成第一个分支点的校准；控制钻杆转速及马达复合转速在第一个分支点处进行复合定向开分支钻进，并在钻进到指定位置后测量钻孔倾角；在每个开出的分支孔内依次开出下一个分支孔，直至钻进至预定深度，完成定向孔复合开分支作业。本发明确定了煤矿井下顺煤层定向孔复合开分支钻进中钻杆转速与马达复合转速关系，解决了煤矿井下顺煤层定向开分支困难的难题。
一种煤矿井下煤层定向复合分支方法

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