[发明专利]一种用于煤层垂向钻孔的自进式钻机及煤层垂向钻孔方法

摘要

本发明公开了一种用于煤层垂向钻孔的自进式钻机及煤层垂向钻孔方法，机壳的一侧设置有高压水腔，机壳前端设置有钻头，高压水腔在与钻头对应处设置有喷水孔，高压水腔的后端设置有反冲孔，喷水孔的直径小于反冲孔的直径，反冲孔的轴线与机壳的主轴轴线不在同一平面，反冲孔轴线与机壳主轴轴线的偏角为30°‑45°，反冲孔的轴线与机壳的主轴轴线偏转方向和机壳工作时钻头的转动方向相反，以机械方式在煤层中开孔，成孔质量较好；同时采用高压水形成的反冲力作为前进动力，水流又能将钻孔形成的煤渣冲出，确保钻进顺利进行，满足了煤柱垂向压缩变形量测量对于钻孔质量的要求，还提高瓦斯抽放和高应力区卸压的效率。

主权项

1.一种使用自进式钻机的煤层垂向钻孔方法，自进式钻机配置有驱动装置，自进式钻机包括机壳，机壳的一侧设置有高压水腔，机壳前端设置有钻头，高压水腔在与钻头对应处设置有喷水孔，高压水腔的后端设置有反冲孔，喷水孔的直径小于反冲孔的直径，反冲孔的轴线与机壳的主轴轴线不在同一平面，反冲孔轴线与机壳主轴轴线的偏角为30°‑45°，该偏角的转动方向与钻头的转动方向相反；上述高压水腔通过一T形三通管与供水管相连通；上述机壳内设置有电机，电机的动力输出轴与钻头相连接，电机通过电源线与电源相连接；其包括以下步骤：A、确定需要进行煤层垂向开孔的位置，采用常规方法及设备钻设横向钻孔至指定位置，横向钻孔直径大于钻机的最大尺寸；B、通过刚性杆将自进式钻机及连接管线推入横向钻孔，当自进式钻机到达钻设垂向钻孔的指定位置后，停止推进；C、打开电源开关，启动电机，同时通过高压水输送管向高压水腔内注入高压水，钻头在电机带动下，其截齿进行破煤作业，喷水孔向钻头部喷射水流，起到降温及冲洗煤渣的作用；反冲孔在向钻机斜后方喷射大量高压水，产生的反冲力推动钻机在垂直方向前进；D、当自进式钻机在垂直方向钻孔作业结束时，同时切断电源以及高压水源，钻机在重力作用下自行滑落至开始钻进的位置。