[发明专利]一种煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置及方法

权利要求书

1.一种煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置，其特征在于，包括移动架，设置在移动架上的钻柱、动力控制系统、真空钻压系统、负压集气系统以及多角度钻进支撑系统；所述钻柱包括方钻杆；所述动力控制系统包括驱动电机、第一转动齿轮和第二转动齿轮；所述移动架为立方体型，移动架顶部一侧面设置竖直向上的立板，立板上开设垂直于立板平面的第一通孔，第一通孔的两侧分别开设对称的两个第二通孔；立板外侧固定安装驱动电机，驱动电机的输出端固定有第一转动齿轮，第一转动齿轮啮合连接第二转动齿轮，第二转动齿轮的中部开设方形孔，第二转动齿轮与立板平行，且方形孔与第一通孔正对重合，方钻杆同时穿过第一通孔和方形孔，方钻杆通过方形孔与驱动电机连接；所述第二转动齿轮上与立板正对的内侧面固定有卡杆，立板上设置环形滑槽，卡杆与滑槽构成卡合连接的滑动结构；

所述真空钻压系统包括两个真空负压杆和真空泵，两个真空负压杆分别设置在两个第二通孔内，真空负压杆一端通过螺纹连接固定锚杆，另一端固定连接底板，真空负压杆由空心杆和实心杆通过密封圈连接组成，真空泵对真空负压杆的空心杆抽真空，实心杆在大气压力的作用下向前移动，带动方钻杆后方挡板，提供钻进压力；

所述负压集气系统包括吸气泵、集气管、环形吸气管、收集罐、排气管；所述吸气泵设置在移动架顶部，吸气泵一端通过集气管连接环形吸气管，环形吸气管上均匀开设吸气口；吸气泵的另一端连接排气管，排气管的下端连接收集罐，收集罐位于移动架内的放置框中，收集罐连接有接地面瓦斯管道；

所述多角度钻进支撑系统包括四个安装在移动架底部四角位置的可伸缩脚架，以及分别安装在移动架三个侧面的三个辅助支撑杆，三个辅助支撑杆分别位于移动架上除去正对煤层的侧面之外的三个侧面上；

所述四个可伸缩脚架中，移动架底部靠近煤层一侧的两个可伸缩脚架结构相同，包括活动块、第一伸缩液压杆和脚架，活动块位于移动架底端开设的滑槽内，且在滑槽能可左右移动；活动块下端连接第一伸缩液压杆，第一伸缩液压杆底端连接脚架；另外两个可伸缩脚架结构相同，包括第二伸缩液压杆和脚架，第二伸缩液压杆顶端与移动架底部铰接，第二伸缩液压杆底端连接脚架；第一伸缩液压杆和第二伸缩液压杆之间通过横杆连接。

2.如权利要求1所述的煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置，其特征在于，所述辅助支撑杆为长度可调节的伸缩杆，伸缩杆顶端与移动架侧面铰接实现可旋转，伸缩杆中部设置调节其伸缩长度的伸缩控制阀。

3.如权利要求1所述的煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置，其特征在于，所述放置框相对的两个内壁面粘接橡胶凸块，与橡胶凸块正对的收集罐外壁面设置凹槽，橡胶凸块与凹槽配合使用，以固定收集罐。

4.如权利要求1所述的煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置，其特征在于，所述排气管的上端口通过螺钉密封安装有过滤网，过滤网呈“凹”字形结构。

5.如权利要求1所述的煤层瓦斯抽采微型自动化钻孔装置，其特征在于，所述方钻杆前端依次连接钻铤和钻头。