[发明专利]松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具的钻孔护孔方法

说明书

松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具的钻孔护孔方法，包括以下步骤：在煤层巷道的钻孔处安装所述的松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具；钻头前部受力从而顶压内部的压缩弹簧，使伸缩柱向外滑动，达到预定行程后，使空心内排渣可变径钻头的钻孔直径变大并最终保持定值，PVC护孔管渐渐的跟进。水流通过PVC护孔管和空心光面钻杆之间空隙到达钻孔底部或者高压风通过空心光面钻杆内部到达钻孔底部。当钻头前端受力消失时，伸缩柱会恢复到初始位置，此时可抽出空心内排渣可变径钻头、空心光面钻杆，将PVC护孔管留在孔内使瓦斯顺利排出。本发明提高了瓦斯抽采孔施工的速度，保证施工的安全性，是松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具的创新。

技术领域

本发明属于煤矿瓦斯抽采钻孔施工技术领域，尤其涉及松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具的钻孔护孔方法。

背景技术

瓦斯一直是影响煤矿安全生产的重要问题，目前采取的主要防治措施是钻孔施工后下放筛管从而进行瓦斯抽采。我国的大部分煤层属于松软煤层，用普通钻头进行钻孔施工时，由于松软煤层成孔性差，孔壁极不稳定，极易发生钻孔垮塌，造成钻头无法取出，为后续的机械化采煤增加了安全隐患。即使能成功取出，也会影响后续的筛管下放，不仅耽误生产，而且会造成不必要的经济损失。中国专利（专利号：CN 202596582 U）公开了一种可变径钻头，可以实现退钻扩孔的功能，有效的防止了卡钻的现象，但是采用此钻头施工后仍然要退钻后下放筛管，不可避免的会造成筛管无法下放或下放深度不够理想。另一个中国专利（专利号：CN 102877791 A）公开了一种钻头及钻孔装置，通过活动钻芯跨设在钻头主体上，套管可以穿过钻头主体的轴向通孔，利用套管的本身的重力打开钻头主体一端的活动钻芯，从而实现钻头内部下套管，避免了撤出钻头后再下套管的种种弊端，但是由于钻头孔内空间有限，下放的套管直径比较小，影响瓦斯的抽采效率。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具的钻孔护孔方法，其可使排渣过程在钻杆腔体内完成，同时护孔管及时的跟进护住孔壁，可有效避免钻孔垮孔、塌孔对卡钻现象、筛管下放问题的影响，也利于瓦斯的抽放。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具的钻孔护孔方法，

所述的松软煤层瓦斯抽采钻孔护孔用钻具包括支架、动力驱动装置、导向支撑架、空心内排渣可变径钻头、空心光面钻杆、PVC护孔管、第一缓冲箱、第二缓冲箱、供水装置、供风装置和集渣容器； PVC护孔管套在空心光面钻杆外部，PVC护孔管内壁与空心光面钻杆之间形成环形通道，以钻进的方向为由后到前的方向，空心光面钻杆的后端与第一缓冲箱连接，第一缓冲箱下部与集渣容器连接，第一缓冲箱顶部与供风装置的供风口连接，第一缓冲箱、动力驱动装置和导向支撑架由后向前依次固定设置在支架上，动力驱动装置的动力输出端与空心光面钻杆传动连接，空心光面钻杆穿过并设置在导向支撑架上，空心内排渣可变径钻头安装在空心光面钻杆的前端，PVC护孔管的管壁上均布有若干瓦斯排放孔；第二缓冲箱的前端面固定在煤层钻孔的孔口外侧，第二缓冲箱与PVC护孔管后端连接，第二缓冲箱顶部与供水装置的供水口连接，空心光面钻杆穿过第二缓冲箱并与第二缓冲箱之间密封连接；

空心内排渣可变径钻头包括具有中心通道的头部和杆部，头部前端固定设置有金刚石刀头，头部前端开设有与中心通道连通的排渣孔，杆部包括内套管和同轴套装在内套管外的外套管，内套管外壁由后向前依次为第一圆柱段、扁平段和第二圆柱段，扁平段包括中心对称的两个平面结构和两个弧面结构，平面结构和弧面结构沿圆周方向交替设置，弧面结构的外径与第二圆柱段的外径相等，第二圆柱段的外径大于第一圆柱段的外径，第二圆柱段后端中心对称开设有两个安装槽，每个安装槽的后端对应与一个平面结构的前侧边衔接贯通；第二圆柱段外壁设置有外花键结构，第二圆柱段前端内壁设置有内螺纹结构，头部的后端伸入并螺纹连接在内螺纹结构内；