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[发明专利]破损钻孔套管堵水桥塞及双桥塞式堵水方法-CN201710657095.8有效
发明人：赵江鹏;石智军;张强;张晶;赵建国;李泉新;刘建林;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： 2017-08-03 - 公布日： 2019-12-31 - 主分类号： E21B33/134 文献下载
摘要：本发明涉及一种堵水桥塞及堵水方法，属于钻井技术领域，具体涉及一种破损钻孔套管堵水桥塞及双桥塞式堵水方法。该双桥塞式堵水方法在套管破损漏水点位置上、下各构筑一桥塞，然后通过预埋在顶部桥塞的注浆管路向两桥塞之间注入水泥浆，在注浆泵的压力作用下，水泥浆经套管破损口进入地层并沿地层裂隙运移至一定距离，将地层裂隙通道填充，最后，憋压待水泥浆凝固后，即可将套管破碎口处地层裂隙封堵，以阻止地层水再次进入套管内。该方法具有水泥材料消耗少，施工简单快速的技术优势。
破损钻孔套管堵水桥塞双桥塞式堵水方法

[发明专利]煤矿井下岩层定向孔双动力大直径阶梯式扩孔钻具与方法-CN201810225338.5有效
发明人：李泉新;石智军;赵建国;方俊;刘建林;许超;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： 2018-03-19 - 公布日： 2019-11-05 - 主分类号： E21B10/26 文献下载
摘要：一种煤矿井下岩层定向孔双动力大直径阶梯式扩孔钻具及方法，本发明的钻具组合由前置导向器、初级扩孔钻头、次级扩孔钻头、双动力扩孔工具依次连接组成。利用前置导向器引导扩孔钻具沿岩层定向先导孔扩孔施工；双动力扩孔工具在泥浆泵高压水驱动动力作用下，带动初级扩孔钻头旋转破岩，实现钻孔直径的初级增扩，在孔口钻机回转驱动动力作用下，带动次级扩孔钻头旋转破岩，实现钻孔直径的次级阶梯式增扩。该方法充分利用钻机机械动力和泥浆泵水驱动力，实现定向钻孔的单次双级大直径增扩，可有效节约扩孔钻进钻次，提升扩孔钻进施工效率与岩层钻孔直径，降低扩孔作业劳动强度。
岩层扩孔钻头双动力钻孔扩孔钻具前置导向器扩孔工具扩孔钻进煤矿井下直径阶梯定向孔泥浆泵破岩动力作用回转驱动机械动力孔口钻机扩孔作业驱动动力施工效率依次连接钻具组合高压水阶梯式驱动力先导孔扩孔双级钻机节约施工

[发明专利]采煤工作面顶板高位定向钻孔群卸压瓦斯抽采方法-CN201810224409.X有效
发明人：陈盼;许超;赵建国;李泉新;刘建林;王四一;方俊 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2018-03-19 - 公布日： 2019-10-01 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种采煤工作面顶板高位定向钻孔群卸压瓦斯抽采方法。其原理为在工作面回采前，通过在工作面回风顺槽内施工沿工作面走向的高位定向长钻孔群，使各高位钻孔的主孔段在工作面回采后形成的采空区“O”型圈裂隙带内延伸，并使下位钻孔在靠近工作面开切眼位置适当下沉，在上位钻孔施工上仰的穿层分支孔，采用各钻孔组合抽采工作面采动后导气裂隙带和卸压解吸带内瓦斯。该方法能起到降低工作面上隅角和回风流中瓦斯浓度，以及抽采采空区卸压解吸带内高浓度瓦斯的双重作用，达到工作面瓦斯治理，实现瓦斯资源化回收的目的。
钻孔卸压采煤工作面顶板工作面回采瓦斯抽采采空区解吸带裂隙带抽采瓦斯工作面上隅角定向长钻孔高浓度瓦斯工作面回风工作面瓦斯工作面走向双重作用瓦斯资源钻孔施工分支孔开切眼采动穿层后导上仰顺槽主孔下沉风流回收延伸施工治理

[发明专利]煤矿井下钻孔内可视探测装置及方法-CN201910282816.0在审
发明人：高珺;张冀冠;陈龙;王四一;陈翔;诸志伟;高晓亮;毕志琴 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2019-04-10 - 公布日： 2019-07-05 - 主分类号： E21B47/002 文献下载
摘要：本发明涉及一种探测装置及方法，属于煤矿开采技术领域，具体是涉及一种煤矿井下钻孔内可视探测装置及方法。包括：通缆钻杆、摄像钻头、监测显示设备和检测仪器；通过通缆钻杆和摄像钻头将检测仪器送入孔内指定位置，采用通缆钻杆作为通信载体将检测数据上传，在孔口监测设备上可同时观测图像、自然伽马与电阻率等信息，再经过对图像、伽马和电阻率等信息的综合评估辨识孔内情况，提高现场技术人员对钻孔内复杂情况判断的准确度，为进一步施工或处理事故等打下基础。
探测装置通缆钻杆钻孔煤矿井下电阻率钻头可视摄像煤矿开采技术准确度观测图像监测设备检测数据情况判断通信载体显示设备现场技术自然伽马综合评估检测辨识孔口上传伽马送入图像监测施工

[发明专利]扩孔用反循环集束式潜孔锤-CN201410747538.9有效
发明人：赵江鹏;石智军;王四一;刘建林;李泉新;刘祺;曹明 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2014-12-08 - 公布日： 2018-08-10 - 主分类号： E21B4/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种扩孔用反循环集束式潜孔锤，包括：上接头、内管、外管、配气室、气动潜孔锤、中心管、密封固定盘，所述内管外部从上到下依次套设上接头、外管，所述接头与外管连接，所述内管下端与中心管连接，所述外管上部套设配气室，所述中心管下部套设密封固定盘，所述配气室与密封固定盘之间设置有若干个气动潜孔锤。本发明与配套的双壁钻具系统连接后，在岩石段扩孔钻进过程中，孔内可形成反循环通道，实现反循环排渣，从而达到充分发挥气动潜孔锤高效碎岩优势。
扩孔循环集束式潜孔锤

[发明专利]煤矿井下采动瓦斯抽采顶板上仰穿层定向孔施工方法-CN201610770283.7有效
发明人：李泉新;方俊;许超;刘建林;曹明;赵建国;王四一;王鲜 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2016-08-30 - 公布日： 2018-06-19 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种煤矿井下采动瓦斯抽采顶板上仰穿层定向孔施工方法。本发明利用待采工作面相邻工作面已掘进风巷道内的钻场，利用先导定向钻具和冲击复合扩孔钻具等装备，采用多级回转扩孔工艺、滑动定向钻进工艺、复合定向钻进工艺和冲击复合扩孔工艺钻进得到顶板上仰穿层定向孔，使其提前进入顶板采动裂隙带和离层区内，并长距离大直径延伸。钻孔施工后，待采工作面回采时，顶板岩层受采动影响形成的上向裂隙与顶板上仰穿层定向孔连通，采动产生的瓦斯进入顶板上仰穿层定向孔，从而实现采动瓦斯抽采利用，解决了当前采动瓦斯抽采钻孔存在的孔径小、裂隙带延伸距离短、钻进效率低、成本高、施工周期长等不足，提高了采动瓦斯抽采效果。 1
采动定向孔穿层上仰瓦斯抽采定向钻进扩孔工艺煤矿井下裂隙带复合钻进瓦斯抽采钻孔工作面回采相邻工作面顶板岩层多级回转扩孔钻具施工周期延伸距离钻孔施工裂隙滑动掘进离层施工巷道钻场钻具连通瓦斯先导延伸

[发明专利]软硬互层煤层顺层随钻测量定向钻进装备及其施工方法-CN201510395955.6有效
发明人：李泉新;方俊;李国富;赵江鹏;许超;王四一;高珺 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2015-07-08 - 公布日： 2017-11-28 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：一种软硬互层煤层顺层随钻测量定向钻进装备及其施工方法，该装备由定向钻头、孔底马达、无磁变丝接手、无磁钻杆、无磁仪器定位接手、无磁仪器外管、无磁水脉冲发生器、变丝接手、三棱刻槽钻杆、无缆送水器、流量开关、测控短节、电池筒、驱动短节、高压水管、三通接手、压力传感器、通讯电缆、数据处理器和泥浆泵等组成，中硬煤层孔段结合采用滑动定向钻进与复合钻进，松软煤层孔段采用复合钻进，利用压力水脉冲随钻测量装置进行随钻测量，利用孔底马达进行轨迹调控，利用三棱刻槽钻杆进行加强排渣，实现了软硬互层煤层中顺煤层随钻测量定向钻进，提高软硬互层煤层钻孔深度和轨迹调控精度。
软硬煤层顺层随钻测量定向钻进装备及其施工方法

[发明专利]煤矿井下碎软煤层阶梯跟管复合定向钻进成孔装置及方法-CN201610227798.2有效
发明人：李泉新;方俊;王四一;许超;刘建林;刘飞 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2016-04-13 - 公布日： 2017-11-10 - 主分类号： E21B7/04 文献下载
摘要：一种煤矿井下碎软煤层阶梯跟管复合定向钻进成孔装置及方法。该装置由先导定向钻具串和跟管筛管钻具串组成，钻进过程中，先利用定向钻具串和跟管筛管钻具串施工第一级钻孔，至无法钻进时，提出定向钻具串，跟管筛管钻具串留置在孔内构成瓦斯抽采通道；然后换用小一级的定向钻具串和跟管筛管钻具串下入孔底继续进行施工，直至完成最下一级定向钻孔施工。当不需要轨迹调整时，同步回转钻进实现随钻扩孔和筛管下放，当需要进行轨迹调整时，脱离后先施工定向先导孔，然后扩孔钻进并跟管下筛管；由此，本发明使碎软煤层定向钻孔施工成为可能，在显著提高碎软煤层钻孔深度和轨迹调控精度的同时，可进行随钻筛管护孔，实现了碎软煤层超前区域瓦斯抽采。
煤矿井下煤层阶梯复合定向钻进装置方法

[发明专利]大直径潜孔锤用孔口密封装置及其反循环施工工艺-CN201510064162.6有效
发明人：石智军;赵江鹏;郝世俊;刘建林;郑玉柱;王四一;祁宏军;李泉新;黄巍;张强;王占强 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2015-02-06 - 公布日： 2017-04-05 - 主分类号： E21B33/03 文献下载
摘要：一种大直径潜孔锤用孔口密封装置及其反循环施工工艺，针对目前大直径潜孔锤孔底密封结构存在的问题而提出的，当孔底密封机构不能完全满足建立反循环需要，即大量气体从大直径潜孔锤与钻孔形成的环状间隙上返时，在孔口密封装置的作用下，钻孔与双壁钻杆形成的大环空间隙为一密闭有限空间，当该空间气体压力达到一定程度时，迫使孔底压缩空气进入大直径潜孔锤排渣通道沿双壁钻杆内管排至泥浆池，从而重新建立反循环通道，本发明由于对孔底密封效果的要求大大降低，即孔底密封结构与钻孔间隙可适当增大，因此可降低孔底密封结构的设计难度，提高反循环潜孔锤应对孔内复杂情况的能力，实现安全高效钻进目的。
直径潜孔锤用孔口密封装置及其循环施工工艺

[发明专利]泄压装置-CN201510169931.9有效
发明人：殷新胜;冀前辉;刘建林;刘庆修;孙保山;曹明;刘勇;王四一;董昌乐;张宇 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2015-04-10 - 公布日： 2017-03-08 - 主分类号： E21F7/00 文献下载
摘要：一种泄压装置，包括中空筒状的接手，所述接手的内部组设有泄压组件，所述泄压组件至少包含固定环、活动环、轴心杆和受压板，所述固定环啮合固定于接手的内周面，所述轴心杆的一端固定于所述固定环，另一端套设一弹簧及受压板并通过一固定螺母进行径向限位，所述活动环可滑动的套设于轴心杆和弹簧外缘，所述轴心杆的上端还设有弹簧限位装置，以及多根支撑杆，分别连接于所述弹簧限位装置和活动环之间；由此，本发明钻进时，受压板受力且压缩弹簧并带动活动环下移而将泄压孔封闭，保证钻杆内高压空气不侧漏的情况下顺利实现钻进，而在孔内发生煤与瓦斯突出事故时弹簧复位推动活动环上移，打开泄压孔以抽出环空间隙内的瓦斯。
装置

[发明专利]煤矿井下松软煤层钻孔筛管输送装置及其输送方法-CN201510789932.3在审
发明人： 王四一;赵江鹏;李泉新;刘建林;许超;赵建国 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2015-11-17 - 公布日： 2016-01-13 - 主分类号： E21B43/10 文献下载
摘要：一种煤矿井下松软煤层钻孔筛管输送装置及其输送方法，筛管输送装置包括框架体、夹持机构、输送机构和驱动机构，所述框架体包含框架体底座和位于框架体底座一端的筛管扶正板，所述筛管扶正板供夹持机构可拆卸的固定，所述驱动机构包含相对设置的第一皮带传动副和第二皮带传动副，所述第一皮带传动副和第二皮带传动副支撑于所述框架体底座上，所述第一皮带传动副和第二皮带传动副设有可相对运行的皮带以实现筛管的准确夹持输送；由此，本发明能够代替人工向孔底输送抗静电防爆PVC筛管，速度快、效率高，能够安装于常用的分体式钻机尾部，快速高效的通过钻杆内部将筛管下入到钻孔底部，保证钻孔的完整性，提高瓦斯抽采效率。
煤矿井下松软煤层钻孔输送装置及其方法

[发明专利]打捞钻孔内细碎落物的孔底组合钻具及其打捞方法-CN201510489611.1在审
发明人：赵江鹏;石智军;祁宏军;郝世俊;刘建林;李泉新;王四一;黄巍;张强 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2015-08-11 - 公布日： 2015-11-11 - 主分类号： E21B31/18 文献下载
摘要：一种打捞钻孔内细碎落物的孔底组合钻具及其打捞方法，该钻具至少包含双壁钻具、气水混合器、单壁钻具和打捞筒，所述双壁钻具的外壁下端连接所述气水混合器，内壁下端连接所述单壁钻具，所述单壁钻具的下端设有所述打捞筒，所述打捞筒包括接头、筒体、钢丝绳和切削齿，所述筒体的上端通过接头连接钻具，其下端边缘设有多个切削齿，所述筒体内设有至少一层由多根钢丝绳组成的打捞网，本发明利用气举反循环原理，借助其在孔底产生的强力抽吸作用，对孔内细碎落物实施打捞作业，本发明的打捞筒结构更加简单，成本低廉，适用广泛，并可实现连续打捞，减少下钻次数，有效提高打捞效率。
打捞钻孔细碎组合及其方法

[实用新型]矿山事故井下大直径水平救援的钻孔成孔装置-CN201420785951.X有效
发明人：石智军;许超;李泉新;刘建林;方俊;赵江鹏;刘勇;王四一;冀前辉;高珺;毕志琴 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2014-12-15 - 公布日： 2015-05-13 - 主分类号： E21B7/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种矿山事故井下大直径水平救援的钻孔成孔装置，包括：环形钻头、中心钻头、套管靴，所述环形钻头上设置有环形钻头台肩和用于旋转解锁的环形钻头螺旋锁定结构，所述中心钻头上设置有中心钻头台肩和用于旋转解锁的中心钻头螺旋锁定结构，所述中心钻头的侧壁上沿轴向方向设置有排屑槽，所述套管靴的一端套设在环形钻头上，另一端套设在中心钻头上，所述环形钻头螺旋锁定结构与中心钻头螺旋锁定结构配合连接。本实用新型能够实现大直径救援钻孔一次性成孔，钻孔施工效率高，有利于加快救援进度。
矿山事故井下直径水平救援钻孔装置

[实用新型]一种扩孔用反循环集束式潜孔锤-CN201420773189.3有效
发明人：赵江鹏;石智军;王四一;刘建林;李泉新;刘祺;曹明 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2014-12-08 - 公布日： 2015-05-13 - 主分类号： E21B4/06 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种扩孔用反循环集束式潜孔锤，包括：上接头、内管、外管、配气室、气动潜孔锤、中心管、密封固定盘，所述内管外部从上到下依次套设上接头、外管，所述接头与外管连接，所述内管下端与中心管连接，所述外管上部套设配气室，所述中心管下部套设密封固定盘，所述配气室与密封固定盘之间设置有若干个气动潜孔锤。本实用新型与配套的双壁钻具系统连接后，在岩石段扩孔钻进过程中，孔内可形成反循环通道，实现反循环排渣，从而达到充分发挥气动潜孔锤高效碎岩优势。
一种扩孔循环集束式潜孔锤

[发明专利]煤矿井下水力压裂钻孔套管段的成孔封固方法-CN201410309336.6有效
发明人：赵江鹏;李泉新;刘建林;王四一;许超;冀前辉;方俊 -专利权人：中煤科工集团西安研究院有限公司
申请日： 2014-07-01 - 公布日： 2014-11-12 - 主分类号： E21B33/14 文献下载
摘要：一种煤矿井下水力压裂钻孔套管段的成孔封固方法，其包含如下步骤：步骤一：开孔施工，通过钻具组合钻进以形成预置孔，所述预置孔尽可能保证不偏斜；步骤二：下第一级套管以及孔口封固；步骤三：二开施工，再次通过钻具组合钻进以形成二开钻孔，并确保套合孔尽可能不偏斜；步骤四：下第二级套管，所述第二级套管的长度要大于二开钻孔的深度；步骤五：全孔段注水泥封固及候凝，利用注浆泵将前置液、水泥浆和后置液依次从注水泥浆口压入到第二级套管内，完成注浆后，等待水泥凝固在第二级套管外形成水泥环；由此，本发明通过钻孔和两级套管的配合，能有效满足水力压裂施工对孔口装置安装的要求，解决了煤矿井下压裂钻孔套管封固质量不合格的问题。
煤矿井下水力钻孔管段成孔封固方法