[发明专利]松软破碎煤层钻孔护孔施工方法

权利要求书

1.松软破碎煤层钻孔护孔施工方法，其特征在于：

所述的钻孔护孔施工方法采用松软破碎煤层钻孔扩孔装置，松软破碎煤层钻孔扩孔装置包括支架、动力驱动装置、旋转密封供水供风装置、导向支撑架、钻头连接件、护孔管、中心回流钻头、内排屑钻杆和集渣容器，护孔管套在内排屑钻杆外部，护孔管和内排屑钻杆均设置有若干根，相邻两根护孔管之间以及相邻两根内排屑钻杆之间均螺纹连接，护孔管内壁与内排屑钻杆之间形成环形通道，以钻进的方向为由后到前的方向，内排屑钻杆的后端与集渣容器连接，旋转密封供水供风装置的进水进风口与护孔管的后端连接，动力驱动装置和导向支撑架固定设置在支架上，动力驱动装置的动力输出端与内排屑钻杆传动连接，内排屑钻杆穿过并支撑在导向支撑架上，钻头连接件同轴向安装在内排屑钻杆的前端，中心回流钻头后端同轴向安装在钻头连接件的前端部，护孔管的管壁上均布有若干瓦斯排放孔；

中心回流钻头包括头部和杆部，头部的外径大于杆部的外径，头部的前端面沿圆周方向均匀设置有一圈金刚石钻孔刀片，杆部内开设有后端敞口的中心回流腔，杆部前端沿圆周方向以及头部的中心处开设有与中心回流腔连通的回流孔；

钻头连接件为圆管状结构，钻头连接件后端内壁设置有与内排屑钻杆前端外壁螺纹连接的内螺纹，钻头连接件外壁由后向前依次为第一圆柱段和第二圆柱段，第二圆柱段的外径等于杆部的内径，第一圆柱段的外径等于杆部的外径，第二圆柱段与第一圆柱段的连接处具有环形台阶，第二圆柱段的前部伸入到杆部内，杆部后端与钻头连接件外壁之间设置有轴向滑动变径扩孔机构；

轴向滑动变径扩孔机构包括压缩弹簧、前连板和后连板，前连板和后连板均设置有两个，第一圆柱段的外壁关于第一圆柱段中心线对称开设有两个安装槽，每个安装槽内均固定设置有一个后连接耳，杆部的后端外壁关于杆部中心线对称固定设置有两个前连接耳，两个后连接耳和两个前连接耳位于同一平面上，后连接耳与后连板后端铰接，前连接耳与前连板前端铰接，同侧的后连板前端与前连板后端铰接，前连板外表面沿前后方向设置有金刚石扩孔刀片，压缩弹簧套装在第二圆柱段上，压缩弹簧前端和后端分别与杆部的后端面和环形台阶顶压配合；

钻头连接件的第一圆柱段前侧与中心回流钻头的杆部之间设置有扭矩传递及导向结构；扭矩传递及导向结构包括限位柱，杆部关于中心线对称开设有两道导向孔，导向孔的长度方向与杆部的中心线平行，第一圆柱段沿径向方向开设有与两道导向孔内外对应的螺孔，限位柱螺纹连接在螺孔内，限位柱两端分别位于导向孔内，限位柱的外径与导向孔的宽度相等；

所述的钻孔护孔施工方法包括以下步骤：

（1）、在煤层巷道的钻孔处安装松软破碎煤层钻孔扩孔装置；

（2）、启动动力驱动装置和旋转密封供水供风装置，动力驱动装置驱动内排屑钻杆，内排屑钻杆通过钻杆连接件以及限位柱与导向孔的配合驱动中心回流钻头旋转对指定位置的煤层进行钻孔，旋转密封供水供风装置将高压水和高压风沿护孔管内壁与内排屑钻杆之间形成的环形通道进入到头部的金刚石钻孔刀片处，金刚石钻孔刀片旋转切割煤层，切割后煤粉与高压水混合后水渣混合物通过回流孔进入到中心回流腔内；水渣混合物沿着内排屑钻杆的内孔排到集渣容器内暂存；

（3）、钻孔的同时进行扩孔和护孔；

（4）、钻孔达到预定孔深后，将中心回流钻头、内排屑钻杆后撤一小段距离，中心回流钻头在压缩弹簧的作用下恢复到初始位置，即导向孔的后端侧壁与限位柱顶压接触，将内排屑钻杆以及中心回流钻头抽出钻孔外，护孔管留在钻孔内，可有效避免钻孔垮孔、塌孔对瓦斯抽放的影响，护孔管上设置的瓦斯排放孔用于煤层内瓦斯的溢出。

2.根据权利要求1所述的松软破碎煤层钻孔护孔施工方法，其特征在于：步骤（3）的具体过程为：随着内排屑钻杆和中心回流钻头由后向前的钻进，内排屑钻杆和护孔管均在钻孔的孔口处进行添加对接，当金刚石钻孔刀片在旋转钻孔作业遇到较大阻力时，头部与杆部向后顶压压缩弹簧，克服压缩弹簧的弹力杆部沿第一圆柱段外壁向后移动，导向孔沿限位柱向后移动，前连接耳和后连接耳之间的距离变小，前连板和后连板的铰接处向外伸出，前连板外表面的金刚石扩孔刀片的旋转半径增大，直到导向孔的前端侧壁与限位柱顶压接触，金刚石扩孔刀片的旋转半径达到最大值，金刚石扩孔刀片进一步将钻孔扩大，护孔管也跟随同步向前移动，实现护孔作用。