[发明专利]一种煤层瓦斯抽采钻孔修复设备

说明书

本发明公开了一种煤层瓦斯抽采钻孔修复设备，包括高压水泵和包括高压水手持喷枪的手持修复工具，高压水泵的进口与供水管连接，高压水泵的出口管路与高压水手持喷枪的进口端连接，高压水手持喷枪的出水口连接有钻孔修复头，钻孔修复头上设有旋转体，旋转体上设有喷水嘴和锪孔钻结构，钻孔修复头上设有的旋转体由高压水手持喷枪提供的高压水驱动旋转。本发明的有益效果是，利用锪孔钻对坍塌煤岩体进行切割，利用高压水将碎煤岩体冲出孔外，钻孔修复效果好，且结构简单，修复操作方便。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采技术领域，特别涉及一种煤层瓦斯抽采钻孔修复设备。

背景技术

经过多年的发展，我国煤矿瓦斯抽采技术及装备取得显著进步，相关抽采技术及装备已从单纯保障矿井安全生产逐步转变为提质、提量，促进煤炭行业实现煤的伴生资源煤层气高效开发及利用。煤矿井下瓦斯抽采仍是我国煤层气开发及利用的主要方式，是矿井降低瓦斯涌出，实现矿井安全生产和煤及伴生资源高效开发、利用的关键措施。

由于我国煤层普遍具有地质条件复杂、瓦斯含量高、透气性低、地应力大的特点，导致钻孔施工过程易塌孔、堵孔。另外，随着增透装备发展，人为对煤体采取增透措施致使井下煤体力学性质发生改变，煤体强度降低，从而导致钻孔塌孔、煤渣堆积。再者，在煤层保护层采动影响下，煤层卸压增透增流现象显著，进行卸压抽采能够取得很好抽采效果已被广泛认可，但是煤层的采动影响引起钻孔周围应力变化、煤岩体发生移动变形，直接导致钻孔缩径、塌孔、堵孔。

瓦斯抽采钻孔的塌孔、堵孔，增加了抽采钻孔的阻力，加大了抽采钻孔阻力损失，也减小了钻孔中有效过流面积，阻断了钻孔与煤层之间的瓦斯流动通道，迅速降低了钻孔内瓦斯流量，从而降低了钻孔瓦斯抽采效率。这不仅增加了瓦斯抽采成本，还延长了抽采达标时间，甚至直接影响到矿井采掘接替，更有可能为矿井生产留下安全隐患，造成安全事故及经济损失。

针对抽采钻孔塌孔堵孔等导致的钻孔失效问题，煤矿现场通常采用压风吹孔、掏孔等方法。如中国专利文献CN106437521A公告了《一种井下自进式高压磨料气体射流钻孔修复装置及方法》、CN205477467U《一种自进式旋转气体射流修复瓦斯抽采钻孔的装置》、CN201210489910.1《煤矿井下钻孔的钻进、增透、修复与气驱置换综合方法》、CN107676124A《一种气动瓦斯抽采失效钻孔修复装置》。但现有修复设备复杂笨重，不利于操作，且修复效率低。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术中钻孔修复设备结构复杂、笨重的不足，提供一种煤层瓦斯抽采钻孔修复设备，该设备通过手持水枪前端设置的钻孔修复头进行钻孔修复，在进行高压水冲洗的同时，还通过锪孔钻清理塌陷岩体，通过锪孔钻的切削作用，可使钻孔修复得更加通畅，确保修复效果。其结构简单、封孔操作方便。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种煤层瓦斯抽采钻孔修复设备，包括高压水泵和包括高压水手持喷枪的手持修复工具，所述高压水泵的进口与供水管连接，高压水泵的出口管路与高压水手持喷枪的进口端连接，高压水手持喷枪的出水口连接有钻孔修复头，钻孔修复头上设有旋转体，旋转体上设有喷水嘴和锪孔钻结构，钻孔修复头上设有的旋转体由高压水手持喷枪提供的高压水驱动旋转。

采用前述方案的本发明，高压水手持喷枪和钻孔修复头共同构成手持修复工具，通过高压水泵提供清洗介质和动力，修复工具锪孔钻对坍塌煤岩体进行切割破碎，高压喷嘴进行碎煤岩体冲洗，相对于气体吹洗和单一的压力水冲洗而言，其修复效果更佳。其中，高压水手持喷枪可采用现有技术中的高压手持水枪结构，也可采用加油枪结构，通过扳机进行通断水控制。锪孔钻的切削刀片在径向与回转中心具有一定的距离，能够对预先加工的小孔进行扩孔加工。其结构简单，修复操作方便。