[发明专利]含有一体化钻头的水力增透措施水渣清除装置及使用方法

权利要求书

1.一种含有一体化钻头的水力增透措施水渣清除装置，其特征在于：包括水箱，与水箱连接的高压水泵，与高压水泵出口连接的支路一，还包括煤渣水收集箱，与煤渣水收集箱相连的泥浆泵，与泥浆泵出口相连的支路二，所述支路一和支路二与总管道相连接，所述总管道出口与钻机的钻杆相连通，所述钻杆末端设有一体化钻头。

2.如权利要求1所述的含有一体化钻头的水力增透措施水渣清除装置，其特征在于：所述支路一上设有水压表和阀门一，支路二上设有流量计和阀门二，所述一体化钻头与钻杆之间通过螺纹连接，且一体化钻头尾部设有软管，所述软管末端设有软管卡扣，所述软管卡扣卡设于钻杆上的滑槽内部。

3.如权利要求2所述的含有一体化钻头的水力增透措施水渣清除装置，其特征在于：所述一体化钻头外侧设有切割头，切割头上设有切割齿，所述一体化钻头中心内部设有排渣管，排渣管端部与软管相连通，排渣管内设有排渣管内管，排渣管上分别设有一对水力冲孔通道和一对排煤渣水通道，水力冲孔通道和排煤渣水通道均对称的设置于排渣管径向且入口处均设置有单向阀，所述水力冲孔通道包括设置于排渣管壁面上的水力冲孔通道一和设置于一体化钻头侧壁的水力冲孔通道二，所述水力冲孔通道一和水力冲孔通道二相互联通，水力冲孔通道一内还安装有水力冲孔喷嘴。

4.如权利要求3所述的含有一体化钻头的水力增透措施水渣清除装置，其特征在于：所述一体化钻头内部设有两个对称的液压卡扣，每个液压卡扣均位于钻头内部的空腔中，每个液压卡扣均包括位于排渣口处的液压杆，液压杆端部卡和于排渣管的排渣口处，与液压杆铰接的连接杆，所述连接杆底部设有活塞二，活塞二上设有弹簧一，活塞二底部设有液压腔室，液压腔室底部的一体化钻头内设有一个竖直的空腔，所述空腔内设有活塞一，所述空腔底部设有一个中心开口的挡板，所述空腔底部设有一个水平方向的液压通道，所述排渣管内壁上与水力冲孔通道垂直方向设有两个对称的排液通道，所述排渣管内壁最外侧设有一个注液通道，所述注液通道和排液通道内分别设有一个单向阀，所述注液通道、液压通道和排液通道相互联通，所述注液通道内的单向阀最高阈值低于排液通道内部的单向阀最高阈值。

5.如权利要求4所述的含有一体化钻头的水力增透措施水渣清除装置，其特征在于：所述排渣管底部设置有发射装置，所述发射装置包括楔形块，楔形块底部设置有压缩弹簧二，弹簧二底部与一体化钻头固定连接。

6.如权利要求1-5任一所述的含有一体化钻头的水力增透措施水渣清除装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）安装布置所有装置，将一体化钻头安装于钻杆，与钻机相连接，检查整个装置的连接情况，确保连接无误，且所有装置不存在故障；

（2）检查控制泥浆泵和高压水泵的阀门的开关是否完好，流量计、水压表是否可以正常显示，钻杆是否在正确位置；

（3）启动钻机，开始钻进，到达水力冲孔指定位置后，打开阀门一，启动高压水泵，根据水压表将水压调整至所需值，水从钻头的水力冲孔通道经由水力冲孔喷嘴冲出并持续一段时间后，完成指定位置的水力冲孔，关停高压水泵；

（4）重复步骤3过程，直至钻杆钻进至预定的钻孔深度，钻进与水力冲孔造穴过程结束，关闭钻机，关闭高压水泵，待水压表示数为零时，关闭与高压水泵相连接的阀门一；

（5）打开与泥浆泵相连接的阀门二和流量计，启动支路二上的泥浆泵，在负压的作用下，一体化钻头的液压卡扣内液压通道中液体经由排液通道从排渣管流出，液压杆在弹簧和活塞作用下旋转，液压卡扣对排渣管的固定作用失效，排渣管在弹簧二的作用下被楔形块推出钻头内，排渣管与煤渣水接触，在泥浆泵的负压作用下抽出煤渣和水，待流量计示数为零时，关闭泥浆泵，关闭阀门二撤钻杆，直至到达上一个水力冲孔造穴的位置；

（6）重复步骤（5），直至所有钻杆完全抽出，整个过程结束。