[发明专利]一种煤矿井下瓦斯抽采孔清孔钻头、清孔装置及清孔方法

权利要求书

1.一种煤矿井下瓦斯抽采孔清孔钻头，包括带中心孔的钻体，所述中心孔的前端为前喷孔，中心孔内同轴固定有叶轮，中心孔的壁上设有向后倾斜的连通中心孔的后喷孔，其特征在于：还包括与钻体前端连接的散射头，散射头设有与前喷孔连通的锥形通孔，且锥形通孔的小口端与前喷孔对齐；所述叶轮设有与前喷孔同轴的直射孔。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下瓦斯抽采孔清孔钻头，其特征在于：所述钻体的中心孔从前喷孔向后依次为锥形收缩段以及内径逐个增大的汇集段、叶轮安装段、后喷段和连接段，所述锥形收缩段的小口端朝前与前喷孔对齐，所述汇集段的内径与锥形收缩段大口端的直径相等，所述叶轮安装段的内壁与叶轮过盈配合，后喷孔的内端口设于后喷段的内壁上，所述连接段设有内连接螺纹。

3.根据权利要求2所述的煤矿井下瓦斯抽采孔清孔钻头，其特征在于：所述叶轮设有3～4个叶片，叶轮直射孔的直径为0.8mm～1.5mm，前喷孔的直径为1.0mm～2.0mm。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下瓦斯抽采孔清孔钻头，其特征在于：所述散射头的锥形通孔的锥角角度范围为50°～90°。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的煤矿井下瓦斯抽采孔清孔钻头，其特征在于：所述后喷孔为3～6个，绕钻体中心孔的轴均匀分布，与钻体中心孔的轴的夹角为20°～40°，直径为0.8mm～1.3mm。

6.根据权利要求1或2所述的煤矿井下瓦斯抽采孔清孔钻头，其特征在于：所述钻体的外径与散射头的外径相等，钻体的前端设有连接外螺纹，散射头的后端设有相配合的连接内螺纹。

7.一种煤矿井下瓦斯抽采孔清孔装置，包括水箱，与水箱管道连接的高压泵，驱动高压泵的电机，连通高压泵与钻头的高压水管，用于缠绕高压水管的卷扬机，设于高压水管上的压力表和溢流阀，其特征在于：所述钻头为权利要求1至4中任一项所述的清孔钻头，所述清孔钻头与高压水管螺纹密封连接。

8.一种利用权利要求7所述的清孔装置的清孔方法，其特征在于包括如下步骤：

a）开启高压泵，高压泵产生的高压水流通过高压水管进入清孔钻头，并在高压水管外套设带筛眼的固孔筛管，固孔筛管与高压水管和清孔钻头之间留有排渣通道，高压水流经过叶轮的直射孔和叶片间隔槽，从前喷孔喷出高压直线水射流和高压旋转水射流，通过散射头的锥形通孔将高压旋转水射流导向地散射开，高压直线水射流和高压旋转水射流将塌孔煤堆击碎成煤颗粒；

b）在水射流击碎塌孔煤堆的同时，同速度地向钻孔内推入一段固孔筛管，固孔筛管的最前端与塌孔煤堆相抵；

c）部分高压水流在钻体中心孔的后喷段从后喷孔射出，驱动清孔钻头和高压水管前进，保持固孔筛管与高压水管同速度推进，并将击碎塌孔煤堆后的煤颗粒沿固孔筛管与高压水管间的排渣通道冲出；

d）清孔钻头前进的深度达到一根固孔筛管的长度时，用胶粘接一根新的固孔筛管，重复以上步骤a至步骤c，直至达到钻孔深度，关闭高压泵，使用卷扬机撤出高压水管与清孔钻头，将固孔筛管内衬于钻孔中进行固孔。