[发明专利]一种松软煤层易失稳钻孔防塌孔支护装置及方法

权利要求书

1.一种松软煤层易失稳钻孔防塌孔支护装置，其特征在于，包括多个支护单元，所述支护单元包括设置在钻孔(9)内的防护机构和用于支撑防护机构的支撑机构，所述防护机构包括上支护板(1-1)、与上支护板(1-1)对称设置的下支护板(1-2)以及设置在上支护板(1-1)与下支护板(1-2)之间的多个复合支撑柱(8)，所述上支护板(1-1)上开设有上凹槽，所述下支护板(1-2)上设置有与上凹槽对称的下凹槽，所述复合支撑柱(8)的一端与上凹槽内的铰支座铰接，另一端与下凹槽内的铰支座铰接；

所述支撑机构包括多个柔性气囊(6)，多个所述柔性气囊(6)通过通气管道(7)连通；

所述复合支撑柱(8)包括依次连接的上支撑柱(8-1)、弹簧支撑柱(8-3)、转动件和下支撑柱(8-7)，所述弹簧支撑柱(8-3)上套设有第二弹簧(8-2)，所述第二弹簧(8-2)的下部且位于弹簧支撑柱(8-3)的外侧设置有套管(8-4)，所述套管(8-4)远离第二弹簧(8-2)的一端延伸至下支撑柱(8-7)。

2.按照权利要求1所述的一种松软煤层易失稳钻孔防塌孔支护装置，其特征在于，所述上支护板(1-1)和下支护板(1-2)均为半弧形结构，所述上支护板(1-1)和下支护板(1-2)上均开设有多个透气孔(2)。

3.按照权利要求1所述的一种松软煤层易失稳钻孔防塌孔支护装置，其特征在于，所述转动件包括与弹簧支撑柱(8-3)铰接的上转动端(8-5)和与下支撑柱(8-7)铰接的下转动端(8-6)，所述上转动端(8-5)与下转动端(8-6)固定连接。

4.按照权利要求3所述的一种松软煤层易失稳钻孔防塌孔支护装置，其特征在于，所述下支撑柱(8-7)包括第一下支撑柱和与第一下支撑柱固定连接的第二下支撑柱，所述第一下支撑柱的直径小于套管(8-4)的内径，所述第一下支撑柱与转动件铰接。

5.按照权利要求1所述的一种松软煤层易失稳钻孔防塌孔支护装置，其特征在于，所述上支护板(1-1)和下支护板(1-2)的一端设置有连接孔(5)，另一端设置有与连接孔(5)配合的插条(3)，所述插条(3)远离上支护板(1-1)和下支护板(1-2)的一端设置有卡扣(4)，所述连接孔(5)内设置有与卡扣(4)配合的卡槽。

6.按照权利要求5所述的一种松软煤层易失稳钻孔防塌孔支护装置，其特征在于，所述卡扣(4)的数量为多个，多个所述卡扣(4)包括三角伸缩头(4-1)和用于支撑三角伸缩头(4-1)的第一弹簧(4-3)，所述第一弹簧(4-3)设置在卡扣凹槽(4-4)内，所述卡扣凹槽(4-4)的底部设置有隔板(4-2)，所述第一弹簧(4-3)的数量为多个，多个所述第一弹簧(4-3)的一端与卡扣凹槽(4-4)底部连接，另一端与三角伸缩头(4-1)底部连接。

7.一种利用如权利要求1-6任意一项所述的一种松软煤层易失稳钻孔防塌孔支护装置的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、连接支撑机构：将第一个支护单元的通气管道(7)的一端用堵头密封，另一端与第二个支护单元的通气管道(7)一端连接；

步骤二、连接防护机构：第二个支护单元的插条(3)完全送至第一个支护单元的连接孔(5)内，卡扣(4)弹出在卡槽中锁紧；

步骤三、向钻孔中推送：将连接好的支护单元向钻孔(9)内推送，按照步骤一及步骤二的方法分别连接第n个支护单元的支撑机构和防护机构，并不断向孔中推送，直至该装置完全伸入到钻孔(9)的底部，其中n为大于2的正整数；

步骤四、连接风管并通气：在钻孔(9)中最外侧的通气管道(7)上分别连接气阀(12)与压力表(10)，并将通气管道(7)与井下风管(11)接通，打开气阀(12)，直至防护机构被支撑机构撑开且压力表(10)读数稳定；

步骤五、拆除风管：关掉气阀(12)，断开与通气管道(7)连接的气阀(12)、压力表(10)及井下风管(11)。