水口球閥310和排氣口球閥307。
[0046]所述密封體301包含中空套管狀的密封體外殼316，以設(shè)于偏心聯(lián)接盤302上，其下端設(shè)有密封體座環(huán)315，所述密封體座環(huán)315與偏心聯(lián)接盤302之間還可設(shè)有密封圈，可選的是，所述密封體座環(huán)315與偏心聯(lián)接盤302的連接部通過壓片305進(jìn)行緊固，所述密封體301的上端設(shè)有第四法蘭片319，所述第四法蘭片319可通過螺栓連接一第三法蘭片317，所述第三法蘭片317的下表面與一錐形密封膠芯318可通過螺栓連接，所述錐形密封膠芯318向下延伸至密封體外殼316內(nèi)且內(nèi)設(shè)有一錐形中空通道，所述錐形中空通道供鉆桿貫通并可提供有效的密封。
[0047]可選的是，所述第三法蘭片317的上表面還可設(shè)有吊環(huán)314，以便于吊裝。
[0048]所述偏心聯(lián)接盤302的上表面可設(shè)有多個壓片固定軸313，所述壓片305可設(shè)有多個與之配合固定的凹槽，以進(jìn)行更好的定位。
[0049]參見圖1，所述大直徑潛孔錘反循環(huán)施工工藝的基本步驟如下:
[0050]①鉆機移回至孔口
[0051]首先，利用車載鉆機施工完成口徑為Φ950πιπι的土層孔段的鉆進(jìn)作業(yè)；然后，落下桅桿移開鉆機，利用吊車下入土層段套管4(優(yōu)選為cD820mmX12mm螺旋鋼管)；其次，將鉆機移回，對準(zhǔn)孔口，升起桅桿。
[0052]②孔口密封裝置的安裝、地面管匯連接及下鉆
[0053]a.將孔口密封裝置3底座303與土層段套管4以法蘭方式連接，兩者之間加密封墊圈(該工作亦可在鉆機移回至孔口前完成)；
[0054]b.啟動鉆機依次連接氣盒子1、雙壁鉆桿2 (優(yōu)選為Φ 178/114mm大規(guī)格雙壁鉆桿)、大直徑潛孔錘6 (優(yōu)選為Φ710_大直徑反循環(huán)潛孔錘鉆頭);
[0055]c.連接地面管匯；
[0056]地面注氣管路連接:空壓機一2"膠管一氣盒子；
[0057]地面排渣管路連接:動力頭一鉆機泥漿管匯一5"膠管(需固定于地面，防止氣體排渣過程中的甩動傷人)一泥漿池；
[0058]地面放氣管路連接:孔口密封裝置放氣管口一 2"膠管一泥漿池；
[0059]地面注水管路連接:水箱一2"吸水管一注水泵一I"膠管一孔口密封裝置注水管口 ；
[0060]d.下放雙壁鉆桿2，下鉆至與孔底約2?3根雙壁鉆桿長度的距離時停止下放；
[0061]e.在加接剩余第一根雙壁鉆桿2時，將孔口密封裝置3偏心聯(lián)接盤302套在雙壁鉆桿2上，與上根雙壁鉆桿2絲扣連接后，將偏心聯(lián)接盤302與孔口密封裝置3底座303通過管箍304連接，兩者之間加密封墊圈；
[0062]f.在加接下一根雙壁鉆桿2時，將孔口密封裝置3密封體301套在雙壁鉆桿2上，與上根雙壁鉆桿2絲扣連接后，自然下垂找中，使密封體301坐落在偏心聯(lián)接盤302上，兩者之間加密封墊圈，并通過多個壓片305緊固。
[0063]③大直徑潛孔錘反循環(huán)鉆進(jìn)
[0064]a.關(guān)閉孔口密封裝置3注水口球閥310，打開排氣口球閥307 ；
[0065]b.供氣與鉆進(jìn)
[0066]開啟空氣壓開始供氣(優(yōu)選注氣量35m3/min);若排渣口無氣體返出，排氣管口返氣，關(guān)閉孔口密封裝置3排氣管口球閥307，促使孔底壓縮氣體進(jìn)入雙壁鉆桿2內(nèi)管從排渣口返出；若排渣口有氣體返出，則無需關(guān)閉孔口密封裝置3排氣管口球閥307 ;當(dāng)反循環(huán)形成后，帶風(fēng)緩慢下放鉆具至孔底，開始加壓鉆進(jìn)(優(yōu)選鉆壓控制在3?4t);
[0067]c.雙壁鉆桿2加接
[0068]當(dāng)單根雙壁鉆桿2鉆進(jìn)完成后，上提鉆具I?2m，待排渣口無巖肩返出口，停止空壓機供風(fēng)；打開地面注氣管匯上的放氣閥，放空雙壁鉆桿2環(huán)空內(nèi)殘余氣體后關(guān)閉，然后再進(jìn)行加接雙壁鉆桿2作業(yè)；
[0069]d.重復(fù)b?c的步驟。
[0070]④起鉆
[0071]a.卸開孔口密封裝置3壓片305，將密封體301隨雙壁鉆桿2提起，放置于地面；
[0072]b.打開孔口密封裝置3管箍304，利用鉆機絞車將偏心聯(lián)接盤302提起并放置于地面；
[0073]c.進(jìn)行起鉆。
[0074]由此可見，本發(fā)明中空氣反循環(huán)通道路徑為:空壓機一膠管一氣盒子一雙壁保護接頭環(huán)空一雙壁鉆桿環(huán)空一大直徑潛孔錘一孔底一大直徑潛孔錘排渣通道(攜帶巖肩粉)一雙壁鉆桿內(nèi)管一保護接頭內(nèi)管一氣盒子一轉(zhuǎn)換接頭一動力頭內(nèi)通道一鉆機泥漿管匯一膠管一泥楽池
[0075]所述大直徑潛孔錘反循環(huán)施工工藝涉及的主要鉆探設(shè)備有:1臺車載鉆機、2臺空壓機(每臺空壓機最大供風(fēng)量35m3/min，最大工作壓力3.0MPa)、Φ710πιπι大直徑集束式反循環(huán)潛孔錘，Φ178/114πιπι大規(guī)格雙壁鉆桿，氣盒子，孔口密封裝置等；反循環(huán)鉆進(jìn)孔底鉆具組合為:Φ710_大直徑集束式反循環(huán)潛孔錘+Φ 178/114_大規(guī)格雙壁鉆桿+保護接頭+氣盒子+轉(zhuǎn)換接頭；各種管匯若干。
[0076]其中，大直徑潛孔錘密封機構(gòu)7設(shè)置于大直徑潛孔錘6的下端，其結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明對其并沒有進(jìn)行特別的改進(jìn)，在此不再進(jìn)行一一累述。
[0077]由此可見，本發(fā)明由大直徑潛孔錘的密封機構(gòu)7與孔口密封裝置3兩者共同起作用，基于此反循環(huán)密封方法進(jìn)行大直徑潛孔錘結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于對孔底密封效果的要求大大降低，即孔底密封結(jié)構(gòu)與鉆孔間隙可適當(dāng)增大，因此可降低孔底密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度，提高反循環(huán)潛孔錘應(yīng)對孔內(nèi)復(fù)雜情況的能力，實現(xiàn)安全高效鉆進(jìn)目的。
[0078]本發(fā)明涉及的孔口密封裝置3采用分體式現(xiàn)場安裝，底座303可直接通過大直徑潛孔錘6，在下鉆前以法蘭連接方式安裝于土層段套管4上，與偏心聯(lián)接盤302由管箍304連接，從而可實現(xiàn)現(xiàn)場方便快捷的安裝目的；所述密封體301可在偏心聯(lián)接盤302軸向任意方向偏移一定距離，然后由壓片305緊固連接，該密封體301可偏移的結(jié)構(gòu)設(shè)計，是為了解決鉆機移回至孔口過程中由于不能精準(zhǔn)對中從而造成在加接鉆桿時會傷扣的問題。
[0079]顯而易見的是，以上的描述和記載僅僅是舉例而不是為了限制本發(fā)明的公開內(nèi)容、應(yīng)用或使用。雖然已經(jīng)在實施例中描述過并且在附圖中描述了實施例，但本發(fā)明不限制由附圖示例和在實施例中描述的作為目前認(rèn)為的最佳模式以實施本發(fā)明的教導(dǎo)的特定例子，本發(fā)明的范圍將包括落入前面的說明書和所附的權(quán)利要求的任何實施例。
【主權(quán)項】
1.一種大直徑潛孔錘用孔口密封裝置，包括密封體、偏心聯(lián)接盤和底座，其特征在于:所述密封體下端連接所述偏心聯(lián)接盤，所述偏心聯(lián)接盤下端連接所述底座。
2.如權(quán)利要求1所述的大直徑潛孔錘用孔口密封裝置，其特征在于:所述底座包含中空套管狀的底座外殼，下端設(shè)有第一法蘭片和第二法蘭片，底座上端設(shè)有連接于所述偏心聯(lián)接盤的卡沿，所述底座外殼的側(cè)部設(shè)有注水口和排氣口，以分別連接注水口球閥和排氣口球閥。
3.如權(quán)利要求2所述的大直徑潛孔錘用孔口密封裝置，其特征在于:所述密封體包含中空套管狀的密封體外殼，以設(shè)于偏心聯(lián)接盤上，其下端設(shè)有密封體座環(huán)。
4.如權(quán)利要求3所述的大直徑潛孔錘用孔口密封裝置，其特征在于:所述密封體的上端設(shè)有第四法蘭片，所述第四法蘭片連接一第三法蘭片，所述第三法蘭片的下表面與一錐形密封膠芯連接，所述錐形密封膠芯向下延伸至密封體外殼內(nèi)且內(nèi)設(shè)有一錐形中空通道，所述錐形中空通道供鉆桿貫通并提供有效的密封。
5.一種大直徑潛孔錘反循環(huán)施工工藝，其特征在于基本步驟如下: ①鉆機移回至孔口 首先，利用車載鉆機施工完成土層孔段的鉆進(jìn)作業(yè)；然后移開鉆機，利用吊車下入土層段套管；再將鉆機移回對準(zhǔn)孔口 ； ②孔口密封裝置的安裝、地面管匯連接及下鉆 a.將孔口密封裝置的底座與土層段套管以法蘭方式連接； b.啟動鉆機依次連接氣盒子、雙壁鉆桿和大直徑潛孔錘； c.連接地面管匯； d.下放雙壁鉆桿，下鉆至與孔底2?3根雙壁鉆桿長度的距離時停止下放； e.在加接剩余第一根雙壁鉆桿時，將孔口密封裝置的偏心聯(lián)接盤套在雙壁鉆桿上，與上根雙壁鉆桿絲扣連接后，將偏心聯(lián)接盤與孔口密封裝置底座連接； f.在加接下一根雙壁鉆桿時，將孔口密封裝置密封體套在雙壁鉆桿上，與上根雙壁鉆桿連接后，自然下垂找中，使密封體坐落在偏心聯(lián)接盤； ③大直徑潛孔錘反循環(huán)鉆進(jìn) a.關(guān)閉孔口密封裝置注水口球閥，打開排氣口球閥； b.開啟空氣壓開始供氣；若排渣口無氣體返出，排氣管口返氣，關(guān)閉孔口密封裝置排氣管口球閥，促使孔底壓縮氣體進(jìn)入雙壁鉆桿內(nèi)管從排渣口返出；若排渣口有氣體返出，則無需關(guān)閉孔口密封裝置排氣管口球閥；當(dāng)反循環(huán)形成后，帶風(fēng)緩慢下放鉆具至孔底，開始加壓鉆進(jìn)； c.雙壁鉆桿加接，當(dāng)單根雙壁鉆桿鉆進(jìn)完成后，上提鉆具I?2m，待排渣口無巖肩返出口，停止空壓機供風(fēng)；打開地面注氣管匯上的放氣閥，放空雙壁鉆桿環(huán)空內(nèi)殘余氣體后關(guān)閉，然后再進(jìn)行加接雙壁鉆桿作業(yè)； d.重復(fù)b?c的步驟； ④起鉆 a.卸開孔口密封裝置壓片，將密封體隨雙壁鉆桿提起，放置于地面； b.打開孔口密封裝置，利用鉆機絞車將偏心聯(lián)接盤提起并放置于地面； c.進(jìn)行起鉆。
6.如權(quán)利要求5所述的一種大直徑潛孔錘反循環(huán)施工工藝，其特征在于:所述大直徑潛孔錘的下端設(shè)有大直徑潛孔錘密封機構(gòu)，以由大直徑潛孔錘密封機構(gòu)與孔口密封裝置兩者共同建立反循環(huán)。
【專利摘要】一種大直徑潛孔錘用孔口密封裝置及其反循環(huán)施工工藝，針對目前大直徑潛孔錘孔底密封結(jié)構(gòu)存在的問題而提出的，當(dāng)孔底密封機構(gòu)不能完全滿足建立反循環(huán)需要，即大量氣體從大直徑潛孔錘與鉆孔形成的環(huán)狀間隙上返時，在孔口密封裝置的作用下，鉆孔與雙壁鉆桿形成的大環(huán)空間隙為一密閉有限空間，當(dāng)該空間氣體壓力達(dá)到一定程度時，迫使孔底壓縮空氣進(jìn)入大直徑潛孔錘排渣通道沿雙壁鉆桿內(nèi)管排至泥漿池，從而重新建立反循環(huán)通道，本發(fā)明由于對孔底密封效果的要求大大降低，即孔底密封結(jié)構(gòu)與鉆孔間隙可適當(dāng)增大，因此可降低孔底密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度，提高反循環(huán)潛孔錘應(yīng)對孔內(nèi)復(fù)雜情況的能力，實現(xiàn)安全高效鉆進(jìn)目的。
【IPC分類】E21B33-03, E21B4-06
【公開號】CN104763368
【申請?zhí)枴緾N201510064162
【發(fā)明人】石智軍, 趙江鵬, 郝世俊, 劉建林, 鄭玉柱, 王四一, 祁宏軍, 李泉新, 黃巍, 張強, 王占強
【申請人】中煤科工集團西安研究院有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年2月6日