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[实用新型]一种适用于煤矿井下水平定向钻的便携式钻井液净化装置-CN202321317304.1有效
发明人：李称心;李彦明;叶强波;徐树斌;郭昆明;李克松;孙利海;潘小叶;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： E21B21/06 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种适用于煤矿井下水平定向钻的便携式钻井液净化装置，属于钻井液净化设备技术领域，包括中转箱、双层振动筛和支架，支架上安装有旋流分离器；双层振动筛的上层筛网为细筛网，下层筛网为粗筛网；中转箱内安装有出液口与旋流分离器进液口连通的供液泵，旋流分离器的出渣口与上层筛网的进料口连通。本实用新型解决了现有利用自然沉淀方式处理钻井液存在的分离效率低、效果差、精度低以及造成大量水资源和钻井液浪费的问题，且采用可拆卸结构，拆装方便快捷，在空间狭小、无法吊装的煤矿井下，现场工人只需人工手抬肩扛，就能方便地实现整套装置的组装，搬运灵活。
一种适用于煤矿井下水平定向便携式钻井净化装置

[发明专利]一种煤矿井下保压取样装置及使用方法-CN202210638401.4有效
发明人：潘小叶;李彦明;郭昆明;徐树斌;孙利海;李克松;李称心;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： E21B25/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下保压取样装置及使用方法，包括依次固定连接的油缸套、外管和外钻头，油缸套、外管和外钻头形成的内腔中设置有固定连接的内筒座和取样内筒，油缸套内油缸一端固定剪切环，油缸另一端通过限位螺母固定于内筒座上；内筒座远离取样内筒的一端套设有活塞，外管内壁的台肩上固定安装有销钉座，销钉座内设置有用于固定活塞的销钉；内筒座、取样内筒与外管之间布置有流体环腔，取样内筒内设置有与外钻头连接的内钻头，取样内筒取满样时，接入水并调至高压，高压水推动油缸活塞，销钉被剪断，取样内筒被活塞拉动位移，取样内筒闭合，负压通道同时闭合，取样内腔完全封闭保压，提钻，提出取样装置，接入解析仪器软管，完成煤样解析。
一种煤矿井下取样装置使用方法

[发明专利]一种煤矿井下复杂构造地层定点注浆封固方法-CN202210706334.5有效
发明人：孙利海;李彦明;潘小叶;徐树斌;李称心;李克松;郭昆明;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： E21B33/13 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下复杂构造地层定点注浆封固方法，属于煤矿机械领域，包括以下步骤：S1：装配封隔装置：将由安全接头、胶塞座、压差滑套、封隔器及坐封滑套顺次组装的放至预定孔段；S2：封隔装置坐封：泵入高压清水驱动封隔器张开完成封隔装置与钻孔壁之间环形区域的封固；S3：注浆作业：通过封隔装置开设的注浆通道注入；S4：清洗注浆材料：投放胶塞清洗注浆材料；S5：退钻：不同孔深配置的加固材料侯凝时间内，退出钻具；依次通过封隔装置坐封、注浆作业、清洗注浆材料、退钻，提高了注浆压力、注浆效果以及注浆效率，稳定性好、安全性高，能保证定点注浆加固。
一种煤矿井下复杂构造地层定点注浆封固方法

[发明专利]一种用于煤矿井的微泡钻孔液及其循环利用方法和系统-CN202310610966.6在审
发明人：李称心;李彦明;叶强波;徐树斌;郭昆明;李克松;孙利海;潘小叶;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-05-26 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： C09K8/38 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于煤矿井的微泡钻孔液及其循环利用方法和系统，属于煤矿钻井技术领域。微泡钻孔液采用起泡剂、稳泡剂、降滤试剂复配的水溶液，起泡剂为阴阳离子起泡剂或由阴离子起泡剂与阴阳离子起泡剂复配而成，微泡钻孔液的泡沫半衰期满足在循环周期内完成自然消泡，微泡钻孔液返出井口后，对其进行过滤以去除煤渣、岩屑，然后向过滤后的微泡沫钻孔液添加起泡剂以使微泡沫钻孔液恢复发泡能力，然后将恢复发泡能力的微泡沫钻孔液进行发泡，待微泡钻孔液的发泡体积和半衰期调整合适后，注入井内进行循环利用，实现了微泡钻孔液的循环利用，降低了钻孔液的成本，减少了对环境的污染，且操作方便。
一种用于煤矿钻孔及其循环利用方法系统

[发明专利]一种煤矿井下钻孔施工用压力传导式四通防喷装置-CN202310340729.2在审
发明人：李彦明;潘小叶;孙利海;李克松;徐树斌;郭昆明;杜坤;李称心 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： E21B33/06 文献下载
摘要：本发明属于煤矿领域，涉及一种煤矿井下钻孔施工用压力传导式四通防喷装置，包括四通主壳体，四通主壳体包括第一法兰、封隔机构管体、大肚空间、过渡管及第二法兰，封隔机构管体内还分别设置有第一道封隔体与第二道封隔体；本发明针对现有孔口放喷四通密封不严，造成高压瓦斯泄漏的问题，利用设计的压力传导机构，将喷出的瓦斯直接作用在机构上，进而提高机构对密封组件的联动控制，实现密封组件对钻杆的压实；同时，孔内喷出的瓦斯压力越大，作用在传导机构上的力越大，密封组件的封闭效果越好，最终解决高压瓦斯气体通过钻杆与四通环空外泄的问题。
一种煤矿井下钻孔施工压力传导四通装置

[发明专利]煤矿井下复杂地层钻孔用弹性钢箍护孔工艺及配套装备-CN202310095690.2在审
发明人：潘小叶;李彦明;孙利海;徐树斌;李克松;郭昆明;李称心;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2023-02-08 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： E21B23/01 文献下载
摘要：本发明属于煤矿领域，涉及煤矿井下复杂地层钻孔用弹性钢箍护孔工艺及配套装备，钻孔施工钻遇复杂地层时，退钻，连接护孔装置等设备送入复杂地层孔段，释放弹性开口钢箍，钻具旋转运动扩展弹性钢箍，直至可回拉挤压钢箍装置，并通过水压展开挤压钢箍装置把弹性钢箍压入孔壁，实现密集弹性钢箍嵌入孔壁层护孔，防止孔壁破碎煤岩块或断层错位等阻孔，再退出卸掉护孔设备，再以常规的钻具设备钻进复杂地层，继续向前钻进，直至钻遇下一段碎软地层时，采用类似的作业方式完成复杂地层穿越，直至完孔；在使用过程中护孔效果好、稳定性强、安全性高、无污染、工艺简单、成本低廉，能较好保证定点护孔效果。
煤矿井下复杂地层钻孔弹性钢箍工艺配套装备

[发明专利]一种多点煤层瓦斯参数随钻测定装置及方法-CN202211129201.2在审
发明人：潘小叶;徐树斌;李彦明;李克松;孙丽海;李称心;郭昆明;杜坤;李淑健 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-09-16 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： E21B49/08 文献下载
摘要：本发明属于煤矿安全领域领域，涉及一种多点煤层瓦斯参数随钻测定装置及方法，将其安装在孔底钻头附近，当钻进至设计取样深度后，利用高压水启动测定装置，测定装置开启过程中，高压水对取样腔进行冲洗，继续向前钻进，部分环空返渣进入取样腔，减小水压，取样腔关闭形成密封腔，利用压力传感器测定腔体内的瓦斯解析压力，并将数据存储于内置存储卡上或通过信号发射装置及时传输到孔口终端。当钻至后续取样深度时，重复进行上述操作。采用方案中的瓦斯参数测定装置，一方面减少了煤样的暴露时间，提升了测量精度；另一方面减少了现有深孔密闭取样工艺中重复送钻产生的工作量，提高了作业效率。
一种多点煤层瓦斯参数测定装置方法

[发明专利]一种煤矿井下复杂地层注浆用高强度速凝材料及其制备方法和应用-CN202211273833.6在审
发明人：李彦明;李明;孙利海;李称心;张治豪;徐树斌;潘小叶;刘罡;李克松;郭昆明;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司;西南石油大学
申请日： 2022-10-18 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： C04B28/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下复杂地层注浆用高强度速凝材料及其制备方法和应用，属于煤矿钻探技术领域。该材料按重量份计，包括如下组分：30‑150份铝酸盐水泥、50‑100份高炉矿渣、0.1‑1份分散剂、1‑30份减轻剂、1‑10份激活剂、0.1‑0.5份悬浮稳定剂、1‑3份缓凝剂、60‑120份水。材料保留了铝酸盐水泥的部分特性，可以形成具有强度的固化体，早期强度有稳定的保证；高炉矿渣的引入显著降低了铝酸盐水泥体系的水化放热量，保证了形成固化体的材料后期强度不会衰退，能够使材料在25‑80℃的温度范围内进行使用。该材料具有硬化速度快，流动度好，粘度适中，稠化时间短等优点，一天的固化体强度大于5.5MPa，满足了煤矿井下复杂地层钻孔作业中封固要求，适用于不同地层环境下的钻孔封固。
一种煤矿井下复杂地层注浆用高强度材料及其制备方法应用

[发明专利]一种煤矿井下螺旋压入式密闭取样装置及方法-CN202210713665.1在审
发明人：潘小叶;李彦明;孙利海;郭昆明;徐树斌;李克松;李称心;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-06-22 - 公布日： 2022-09-09 - 主分类号： G01N1/08 文献下载
摘要：本发明属于钻具领域，涉及一种煤矿井下螺旋压入式密闭取样装置及方法，包括依次配合连接的止回阀、推力油缸、旋转驱动机构、闭合启动机构、装样内筒及钻取机构；旋转驱动机构、闭合启动机构与装样内筒设置在取样外筒内，钻取机构包括钻头与螺旋叶片压杆，用于钻进和煤样的压入式钻取。本发明钻取时，主要通过螺杆叶片压杆旋转压入煤样，取完后，提高水压，闭合启动机构开启，在推力油缸的作用下推动旋转驱动机构等部分轴向移动，实现取样通道的闭合；闭合方式为轴不同直径部位和轴套的轴向位置控制。
一种煤矿井下螺旋压入式密闭取样装置方法

[发明专利]自动装卸插接式卡锁正反钻杆-CN202210785393.6在审
发明人：潘小叶;李彦明;徐树斌;孙利海;李克松;郭昆明;李称心;杜坤;李淑健 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-07-04 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：本发明属于煤矿机械领域，涉及自动装卸插接式卡锁正反钻杆，包括钻杆主体，设置在钻杆主体内芯轴，以及与芯轴配合安装的卡锁机构；钻杆主体包括依次固定连接的母接头、管体及公接头，卡锁结构包括设置在管体内与芯轴配合的阀座螺塞及复位弹簧，以及设置在芯轴靠近公接头一端上的卡销。本发明与现有技术相比，本专利所提供的正反钻杆结构，结构简单、传递扭矩大、可靠性高，实现了自动钻机无人工辅助作业情况下实现自动装卸钻杆，解决了钻进缓慢、塌孔抱钻以及现有正反钻杆一些缺陷等问题。
自动装卸插接式卡锁正反钻杆

[实用新型]一种煤矿井下高压注浆用高承压密封钻杆-CN202221037369.6有效
发明人：潘小叶;李彦明;孙利海;徐树斌;李克松;李称心;郭昆明;杜坤;李淑健 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-04-28 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： E21B17/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种煤矿井下高压注浆用高承压密封钻杆，属于煤矿钻具技术领域，包括具有中心孔的钻杆体，钻杆体的中心孔内设有内管体，内管体靠近钻杆母接头的一端与钻杆体可拆卸连接，另一端伸出钻杆体以与相邻钻杆内的内管体连接，且该伸出端与相邻钻杆内的内管体之间设有密封件以实现两相邻内管体的密封连接。本实用新型通过在两内管体之间设置密封件，解决了深孔注浆过程中存在的漏浆和保压效果差的问题。
一种煤矿井下高压注浆用高承压密封钻杆

[发明专利]一种煤矿井下定向钻孔开分支方法及造斜钻头-CN202210424506.X在审
发明人：潘小叶;李彦明;孙利海;徐树斌;李克松;郭昆明;李称心;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： E21B7/06 文献下载
摘要：本发明属于煤矿钻孔技术领域。涉及一种煤矿井下定向钻孔开分支方法及造斜钻头，造斜钻头包括钻头本体、造斜块、托起套、卡块、压盖活塞、推块、滑动套；本发明利用钻杆内高压水驱动造斜块伸出钻头本体，造斜块在钻头本体上形成凸起结构，并与钻孔孔壁相抵，利用凸起顶偏造斜钻头，使钻头偏向一方进行造斜开分支；同时造斜块前端设置有可脱落的卡块，采用单向可滑出的设计，使得钻进时卡块不会脱落，退钻时，利用孔壁的作用力，使卡块从燕尾槽中滑出，造斜块与孔壁脱离，从而实现对造斜钻头的回收。本发明在造斜钻头上增设可控制的凸起机构，通过凸起顶偏造斜钻头实现造斜开分支，工艺、结构及操作过程简单，有效提高了开分支的工作效率。
一种煤矿井下定向钻孔分支方法钻头

[发明专利]一种煤矿井下用定向通缆水辫-CN202210546862.9在审
发明人：潘小叶;李彦明;王清峰;徐树斌;孙利海;郭昆明;杜坤;李称心;李淑健 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： E21B17/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下用定向通缆水辫，属于钻具领域，包括与水管及信号线连接的进给部分、与通揽钻杆连接的转动部分；进给部分包括水辫轴以及信号传输模块；转动部分包括套设在所述水辫轴外侧的壳体；所述转动部分随钻杆的钻进同步转动，所述进给部分随钻杆的钻进同步进给但不转动；所述第一弹簧与所述弹簧过渡座之间转动配合以实现进给部分与转动部分的运动过渡；所述进给部分及所述转动部分之间通过轴承连接。本发明通过对定向通缆水辫的信号传输通道的设计，在水辫轴加工信号传输通道，大大简化了原有通缆水辫的信号传输难度，提高了信号传输的稳定性和可靠性。
一种煤矿井下定向通缆水辫

[发明专利]一种煤矿井下岩心管保直钻进装备及钻进方法-CN202210570713.6在审
发明人：潘小叶;李彦明;孙利海;徐树斌;李克松;李称心;郭昆明;杜坤;李淑健 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： E21B25/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下岩心管保直钻进装备及钻进方法，包括依次通过螺纹连成一体的钻杆、螺杆钻具、排渣接头、岩心管及岩心钻头，螺杆钻具的转子接头部分连接有全端面钻头，且置于排渣接头内部，螺杆钻具在高压切削液的作用下带动螺杆钻具的转子驱动全端面钻头旋转切削，靠近岩心管一端的排渣接头周向设置多个排渣通道，螺杆钻具的外表面和煤岩孔壁之间形成便于排渣的环腔，钻机将钻机的扭矩及给进载荷传递至岩心钻头，驱动岩心钻头钻取煤岩柱，煤岩柱进入岩心管内部，在螺杆钻具的转子驱动下，带动全端面钻头对岩心管内部的煤岩柱进行旋转切削，破碎后的废渣经过排渣接头的排渣通道排入环腔，在全端面钻头旋转和切削液作用下，排出孔外。
一种煤矿井下岩心管保钻进装备方法

[发明专利]一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法、装置及施工工艺-CN202110390836.7有效
发明人：潘小叶;李彦明;徐树斌;李称心;孙利海;郭昆明;李克松;杜坤 -专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司
申请日： 2021-04-12 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： E21B7/20 文献下载
摘要：本发明属于煤矿钻孔设备技术领域。涉及一种煤矿复杂地带钻孔定点护孔方法，将定点护孔装置设置在钻具上，定点护孔装置包括直径可扩张的弹性护管、使弹性护管直径处于收缩状态的锁止机构、钢管主体；钢管主体套装在钻具上，锁止机构与弹性护管连接；钢管主体与锁止机构之间设有液压腔；钢管主体上设有进水口，进水口与液压腔相通；利用钻具内高压水作用锁止机构，释放弹性护管，弹性护管直径变大，为钻孔壁提供支撑；施工工艺为采用上述定点护孔装置，当钻进至碎软地层时，利用高压水释放弹性护管，进行孔壁支撑保护。本发明通过弹性护管支撑复杂碎软断层地带钻孔，解决了复杂碎软断层地带施工难的问题。
一种煤矿复杂地带钻孔定点方法装置施工工艺

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