[发明专利]煤层水力扩孔钻具及扩孔工艺

说明书

本发明涉及一种煤层水力扩孔钻具，包括钻具与钻杆接头，钻具外壳内，带有液压泵接管端及齿条的液压泵，齿条与空心驱动齿轮轴承上的驱动齿轮传动链接，空心驱动齿轮轴承穿过厚钢板架上轴孔后，钻具外部用空心驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架限位固定，钻具内部用空心驱动齿轮轴承定位件限位固定于厚钢板架上，厚钢板架上轴孔与空心驱动齿轮轴承滑动轴承连接，液压泵接管端与空心驱动齿轮轴承接管端用高压水管连接，空心驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架带有喷嘴杆的固定孔，液压泵内设有弹簧拉动齿条，钻具外壳内设齿条限位挡，限制齿条前推位置。还公开了扩孔工艺，弹簧失效时，钻杆拔出，实现不同半径的逐次扩孔，增加钻孔瓦斯卸压面积和抽采范围。

技术领域

本发明涉及煤层水力扩孔工具及扩孔工艺或方法，特别涉及一种煤层水力扩孔钻具及扩孔工艺。

背景技术

煤矿井下水力割缝、水力造穴等由于受淹没射流等的影响，有效射程比较小，半径较小，造成的卸压范围相对也较小，瓦斯抽采效果也不太理想。解决办法为采用加大水力扩孔钻具半径，分次喷射切割方法，可有效地提高和扩大水射流的有效射程和切割范围，增加水力割缝、水力造穴的半径，增大煤层的卸压范围，可提高煤层的瓦斯抽采效果。但目前没有相应的煤层水力扩孔钻具及扩孔工艺报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤层水力扩孔钻具及扩孔工艺，克服现有技术缺陷，扩大抽采钻孔的瓦斯抽采范围，增加卸压面积。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种煤层水力扩孔钻具，包括钻具与钻杆接头，特点在于：钻具外壳内，带有液压泵接管端及齿条的液压泵，齿条与空心驱动齿轮轴承上的驱动齿轮传动连接，空心驱动齿轮轴承穿过厚钢板架上轴孔后，钻具外部用空心驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架限位固定，钻具内部用空心驱动齿轮轴承定位件限位固定于厚钢板架上，厚钢板架上轴孔与空心驱动齿轮轴承滑动轴承连接，液压泵接管端与空心驱动齿轮轴承接管端用高压水管连接，空心驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架带有固定驱动齿轮驱动的喷嘴杆的固定孔，液压泵内设有弹簧拉动齿条，钻具外壳内设齿条限位挡，限制齿条前推位置。

其中：空心被驱动齿轮轴承穿过厚钢板架上轴孔后，钻具外部用空心被驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架限位固定，钻具内部用空心被驱动齿轮轴承定位件限位固定于厚钢板架上，厚钢板架上轴孔与空心被驱动齿轮轴承滑动轴承连接，液压泵接管端与空心被驱动齿轮轴承接管端用高压水管连接，驱动齿轮与被驱动齿轮传动连接，空心被驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架带有固定被驱动齿轮驱动的喷嘴杆的固定孔，高压水管与空心驱动齿轮轴承接管端连接用球阀结构件实现，高压水管与空心被驱动齿轮轴承接管端连接用球阀结构件实现。

其中：空心驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架带有固定驱动齿轮驱动的喷嘴杆的固定孔为螺孔，空心被驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架带有固定被驱动齿轮驱动的喷嘴杆的固定孔为螺孔，驱动齿轮驱动的喷嘴杆长度可选定，被驱动齿轮驱动的喷嘴杆长度可选定，空心驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架带有固定驱动齿轮驱动的喷嘴杆的固定孔位置高于空心被驱动齿轮轴承上喷嘴固定支架。

其中：驱动齿轮与被驱动齿轮齿数模数相同，且相互咬合，同次扩孔时，驱动齿轮驱动的喷嘴杆与被驱动齿轮驱动的喷嘴杆长度与半径均相同。

其中：驱动齿轮驱动的喷嘴杆和被驱动齿轮驱动的喷嘴杆为金属或橡胶软质材料。