煤矿井下瓦斯抽采钻孔的洗孔方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201510579809.9
申 请 日：20150911
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400030 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20170822
公 开 号：CN105134112B
代 理 人：康海燕
代理机构：重庆华科专利事务所 50123
摘 要：本发明公开一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔的洗孔方法，其采用由水箱、高压泵、高压硬管、高压软管、自进式钻头、底座、绞盘和推进机构组成的洗孔装置，对煤矿井下发生堵塞、垮塌的瓦斯抽采钻孔，利用自进式水射流的破岩能力对堵塞、垮塌部分进行破碎、冲洗，来对钻孔进行疏通、扩孔；利用自进式钻头提供的牵引力使高压软管绷直前进；并利用树脂管具有一定刚度、能传递推力特性，使自进式钻头能够在更大的范围内前进。本发明主要作用是对煤矿井下堵塞、垮塌钻孔进行疏通、扩孔，以提高瓦斯抽采效率。该方法与现有技术的方法相比，具有操作方便，能洗孔效率高等优点，主要适合在松软煤层瓦斯抽采过程中疏通堵塞的抽采钻孔时使用。
主 权 项：煤矿井下瓦斯抽采钻孔的洗孔方法，其特征在于：所述方法采用由水箱(1)、高压泵(2)、高压硬管(4)、高压软管(7)、自进式钻头(8)、底座(6)、绞盘(3)和推进机构(5)组成的洗孔装置，步骤如下：(1)根据垮孔、堵塞钻孔的位置和角度，固定好底座(6)的底部支撑架，并调整底座上支撑腿和导轨的角度以及导轨上推进机构支架的长短；(2)然后将绞盘(3)和推进机构(5)固定在底座(6)上，并连接好高压硬管(4)和高压软管(7)组成的动力管路，连接好自进式钻头(8)；(3)由高压泵(2)所产生的高压水经过管道和高压密封水尾输送给缠绕在绞盘上的高压硬管，高压硬管在送入钻孔之前穿过推进机构，通过推进机构所提供的推进力使高压硬管沿着钻孔向前输送；(4)当高压水经过高压硬管前端的高压软管和自进式钻头时，自进式钻头(8)产生高压水射流分为前射流、中射流和后射流三部分；前射流对堵塞、垮塌部分的岩石进行破碎疏通，并具有一定扩孔的作用；中射流对钻头具有扶正作用，防止钻头钻偏；后射流为钻头的钻进提供自进力使高压软管绷直，整个动力管路在前面高压软管的拉力和后面推进机构对高压硬管通过摩擦力所提供的推力的共同作用下能实现长远距离输送，从而实现对中深孔的疏通；(5)洗孔后将高压硬管与高压软管通过推进机构和绞盘收回；(6)洗孔后对瓦斯抽采效果进行评价，对未达到要求的，再使用洗孔装置往返几次对钻孔进行疏通、扩孔，以保证获得较好的抽采效果；所述自进式钻头(8)包括钻头体和钻头体上的中心自激振荡喷嘴(8.2)、边喷嘴(8.3)、中部喷嘴(8.4)和后部喷嘴(8.5)；所述钻头体前部为球形，前端面为前部平台(8.1)，在平台中心即自进式钻头轴线上设置中心自激振荡喷嘴(8.2)，在平台上围绕中心自激振荡喷嘴(8.2)四周均匀布置边喷嘴(8.3)；所述钻头体后端为开口端，设有内螺纹(8.6)用于连接高压软管；钻头体具有内部空腔(8.7)，其为前段圆锥形和后段圆柱形的组合空腔，圆锥形段的锥度为所述推进机构(5)包括机架(5.1)、同步带轮(5.3)、压紧带轮(5.7)、异型同步齿形带(5.2)、带减速机的气动马达(5.19)、减速机输出轴(5.18)、从动轮轴(5.13)、压紧轮轴(5.6)、压紧杆(5.8)、弹簧(5.9)、蝶形螺母(5.11)、管托机构(5.12)以及相应的链接部件；一对同步带轮(5.3)安装在机架(5.1)上，一个为主动轮，与气动马达(5.19)的减速机输出轴(5.18)连接，另一个为从动轮，两带轮之间通过异型同步齿形带(5.2)连接，异型同步齿形带的外表面有与高压软管外径匹配的U形槽；一对压紧带轮(5.7)通过压紧轮轴(5.6)安装在机架(5.1)上，与同步带轮(5.3)上下正对配合，两压紧带轮(5.7)之间通过另一条异型同步齿形带(5.2)连接，通过异型同步齿形带(5.2)与高压硬管(4)的充分接触所产生的摩擦力来提供推进力，从而实现对高压树脂管的压紧；压紧轮轴(5.6)的一端、弹簧(5.9)以及弹簧盖(5.10)均套在压紧杆(5.8)上，蝶形螺母拧入在压紧杆(5.8)上端紧抵弹簧盖(5.10)，弹簧(5.9)下端压在压紧轮轴(5.5)上，通过调节蝶形螺母(5.11)可以使压紧杆(5.8)上的弹簧(5.9)压缩，实现压紧带轮(5.7)上下调节；管托机构(5.12)安装在整个推进装置的最前端，其具有调节长杆(5.26)，调节长杆(5.26)下端通过轴销(5.15)安装在机架(5.1)上，能绕轴销进行不同角度的转动，并在机架上以轴销为中心在相同半径上设置多个调节孔，调节长杆上设有一个调节定位孔(5.27)，调节定位孔分别与各个调节孔对应并连接固定后，实现调节长杆的角度调节，形成第一级调节；调节长杆(5.26)的上端用调节螺栓固定一个“T”字形导轨(5.22)，导轨(5.22)通过调节螺栓能绕调节长杆(5.26)上端转动，形成二级调节；导轨(5.22)两端各开一个孔以便导向轮轴(5.23)通过，带有凹槽的导向轮(5.25)安装导向轮轴(5.23)上，两导向轮(5.25)之间为高压树脂管通过的空间；导向轮轴(5.23)两端通过垫片(5.16)和开口销(5.15)固定，并在两端各套了一个拉伸弹簧(5.24)以保持整体导向轮轴(5.23)和导向轮(5.25)的平衡；绞盘(3)缠绕高压硬管(4)，并实现对高压硬管进行自动放线和收线；绞盘(3)和推进机构(5)均固定在底座(6)上，通过调节底座各部件可使装置对应于不同位置和角度的钻孔。
关 键 词：
法律状态：公开
IPC专利分类号：E21B21/00; E21B7/18; E21B10/60; E21B15/00; E21F7/00