[发明专利]一种无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置及方法

权利要求书

1.一种无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置，包括连接在一起的钻头和钻杆，其特征在于：还包括传动机构和至少一对括径机构，所述括径机构位于钻杆的外侧且对称设置，所述括径机构包括过渡板和两个括径板，所述括径板和所述过渡板的表面均设有括径齿，两个所述括径板的一端与所述过渡板铰接、另一端铰接有套筒，所述传动机构包括驱动杆、传动杆和与所述括径机构对应的至少一对调节螺杆，所述调节螺杆位于所述钻杆外侧且位于括径机构下方，所述传动杆位于所述钻杆内且两端伸出所述钻杆的侧壁，所述驱动杆的一端伸入钻杆且与所述传动杆通过锥齿轮配合，所述传动杆与所述调节螺杆也通过锥齿轮配合，所述调节螺杆上配合有调节螺母，所述括径机构的一个所述套筒固定在钻杆外侧表面、另一个所述套筒固定在调节螺母上。

2.根据权利要求1所述的无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置，其特征在于：所述调节螺杆通过两侧的第一支撑体支撑在钻杆的外侧表面，所述传动杆通过两侧的第二支撑体支撑在钻杆的侧壁上，所述驱动杆通过第三支撑体支撑在钻杆的内侧表面。

3.根据权利要求2所述的无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置，其特征在于：所述调节螺杆的一端设置从动锥齿轮，所述传动杆的两端均设有传动锥齿轮甲和传动锥齿轮乙，所述驱动杆伸入所述钻杆的一端设有驱动锥齿轮，所述传动锥齿轮甲位于钻杆的外侧且与所述从动锥齿轮配合，所述传动锥齿轮乙位于钻杆的内侧，其中一个所述传动锥齿轮乙与所述驱动锥齿轮配合。

4.根据权利要求3所述的无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置，其特征在于：所述括径机构、所述调节螺杆及所述驱动杆均沿着所述钻杆的轴向方向布置，所述传动杆穿过所述钻杆的中心先且沿着径向方向布置。

5.根据权利要求4所述的无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置，其特征在于：所述括径板的两端均设有一对铰接有转轴的耳板，所述套筒和所述过渡板分别与括径板两端的转轴铰接。

6.根据权利要求5所述的无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置，其特征在于：所述钻头的一端为锥形体且表面设有括径齿、另一端为螺纹连接管，所述钻头的中部，所述钻杆为空心管结构，所述钻头的中心设有与所述钻杆连通的出水孔。

7.根据权利要求6所述的无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置，其特征在于：所述驱动杆的另一端位于钻杆外侧且连接驱动装置。

8.根据权利要求7所述的无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置，其特征在于：每对所述调节螺杆的螺纹旋向相反。

9.一种使用权利要求8所述的无极扩径型瓦斯抽采孔钻进造穴装置的造穴方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，将造穴装置进行组装，并对造穴装置的完好性进行检查；

步骤2，开始钻进；

步骤3，所述造穴装置钻进至造穴段后，停止钻进，钻头继续转动，同时启动传动机构，括径机构的两个括径板收缩使过渡板向外扩展，开始括径造穴；

步骤4，括径机构的两个括径板收缩到预设尺寸后，停止传动机构，钻头继续转动一段时间后完成造穴；

步骤5，反向启动传动机构，将括径机构的两个括径板向下展开使过渡板向内回收，钻头继续钻进，进行下一个造穴段的括径造穴。

10.根据权利要求9所述的造穴方法，其特征在于：

进行较长的造穴段括径造穴时：

在步骤1之前，根据煤层透气性、工作面采掘布置对最大造穴孔径进行优化设计，同时根据造穴段的煤体结构特征进行分级括径设计；

造穴装置先到达造穴段的前半段进行括径造穴，进行步骤3-5；

然后造穴装置到达造穴段的后半段进行括径造穴，进行步骤3-5；

最后造穴装置到达造穴段的前半段和后半段衔接处进行括径造穴，进行步骤3-5。