“半合式”封闭钻孔环状空间孔口装置研发与应用

李 开 聂新明

（1.冀中能源股份有限公司东庞矿，河北 邢台 054201；2.中化地质矿山总局河北地质勘查院，河北 石家庄 050031）

1 研发背景

在钻探施工过程中，因技术要求，需要做钻孔抽水、压水试验，用来获取钻孔的涌水或漏失及其他水文情况。使用传统的封孔孔口装置[1]，需要把孔内钻具全部提出孔外，严重影响施工进度。“半合式”封闭钻孔环状空间孔口装置的研发，可在不提钻的情况下完成压水试验，既可以大幅度缩短工期，又能减少工人的体力劳动，同时也降低了孔内事故率[2-5]。另外，当钻孔一旦发生岩屑埋钻事故，钻杆将不能提出孔外，需要对钻孔环状空间进行封闭，实施压水或注气处理，封孔装置是一种理想的装置。

2 结构原理

“半合式”封闭钻孔环状空间孔口装置，总体设计为上下两部分，用法兰连接成一个整体，如图1 所示。

图1 “半合式”封闭钻孔环状空间孔口装置结构图

此装置可分解为上盘和下盘两部分。（1）上盘配件大多设计成两个半块而后合为一个整体，称之为“半合式”。上法兰盘制作成两块，“揣手”对接，“揣手”接缝处用密封胶密封。上、下法兰接触面加工有“子母扣”，“子母扣”间压装密封圈实现密封（图1A 放大）。上法兰体上面分别对应加工两半式密封盒，密封盒外加工有密封盒紧固耳，通过螺栓夹紧。密封盒内安放密封橡胶圈，密封圈均沿着轴向切成两半，密封圈切缝与密封盒接缝应错位安放，密封圈压盖对缝与密封盒对缝以及密封圈切缝均需错位安放。……