[发明专利]一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置及增透方法

权利要求书

1.一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置，其特征在于，所述增透装置包括液压扩孔造穴杆、扩孔顶杆、连接杆、转角控制器、液压油注油管线、液压油出油管线和液压油缸及控制装置，所述液压扩孔造穴杆为空腔壳体且一端通过连接杆与转角控制器连接，液压扩孔造穴杆上设置有多个扩孔顶杆，所述扩孔顶杆为二级伸缩缸体，在液压油的作用下能够实现伸缩，在非扩孔造穴状态下，扩孔顶杆整体为压缩状态，在执行扩孔造穴状态下，扩孔顶杆整体为完全伸长状态，扩孔顶杆上设置有注油连通口和出油连通口，所述液压油缸及控制装置分别通过液压油注油管线和液压油出油管线与注油连通口和出油连通口连接，所述转角控制器可实现将液压扩孔造穴杆不同角度旋转。

2.根据权利要求1所述的一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置，其特征在于：所述液压油出油管线由腔内液压油管路I、液压油连管I和高压软管I组成，出油连通口、腔内液压油管路I、液压油连管I、高压软管I和液压油缸及控制装置依次通过螺纹连接构成液压油出油通道。

3.根据权利要求1所述的一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置，其特征在于：所述液压油注油管线由腔内液压油管路II、液压油连管II和高压软管II组成，注油连通口、腔内液压油管路II、液压油连管II、高压软管II和液压油缸及控制装置依次螺纹连接构成液压油注油通道。

4.根据权利要求1所述的一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置，其特征在于：所述注油连通口设置在扩孔顶杆底部。

5.根据权利要求1所述的一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置，其特征在于：所述扩孔顶杆由外至内依次为固定液压缸、伸缩液压缸和伸缩液压杆，伸缩液压杆为实心杆体，在非扩孔造穴状态下，固定液压缸和伸缩液压缸间、伸缩液压缸和伸缩液压杆间充满液压油，在执行扩孔造穴状态下，液压油通过液压油注油管线将伸缩液压缸及伸缩液压杆依次顶起。

6.根据权利要求1所述的一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置，其特征在于：所述液压扩孔造穴杆长度为 150mm。

7.根据权利要求1所述的一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置，其特征在于：所述液压扩孔造穴杆外形为圆柱体，液压扩孔造穴杆上设置有四支扩孔顶杆，四支扩孔顶杆的间距均为195mm，压缩状态的扩孔顶杆的上表面与液压扩孔造穴杆的外壁平齐。

8.根据权利要求1-7之一所述的一种后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置，其特征在于：所述转角控制器可以实现液压扩孔造穴杆以正负90°为单位转动。

9.一种采用权利要求1-7之一所述的后撤式煤层液压扩孔造穴增透装置的扩孔增透方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、进行煤层钻孔工序，在形成钻孔及钻场后将钻孔设备撤出，将液压扩孔造穴杆上的所有扩孔顶杆处于压缩状态，调整转角控制器，使扩孔顶杆保持竖直，将液压扩孔造穴杆推入钻孔底部；

步骤2、操作液压油缸及控制装置将液压油沿液压油注油管线注入，液压油通过注油连通口进入扩孔顶杆，推动扩孔顶杆至最大伸缩量，扩孔顶杆伸长挤压深入煤层，形成圆柱形穴道；

步骤3、完成初始指向扩孔造穴工序后，操作液压油缸及控制装置将扩孔顶杆内的液压油经液压油出油管线流出扩孔顶杆，扩孔顶杆恢复压缩状态；

步骤4、控制转角控制器依次实现将液压扩孔造穴杆旋转90°、180°、270°并在每次旋转完成后进行一次完整扩孔顶杆的先伸长后压缩的扩孔造穴工序；

步骤5、将液压扩孔造穴杆旋转-270°并向后撤退150mm，重复步骤2-4进行下一轮的扩孔造穴工序；

步骤6、重复步骤5直至液压扩孔造穴杆退出煤层钻孔，结束扩孔作业。