【技术实现步骤摘要】
水力联合机械扩孔增透装置及方法
[0001]本专利技术属于煤层瓦斯抽采
，具体是水力联合机械扩孔增透装置及方法。
技术介绍
[0002]随着煤矿开采深度的不断增加，地应力不断增加，使煤层与围岩的透气性变差，瓦斯含量增加，相对瓦斯涌出量增高，瓦斯突出危险性增大。煤层瓦斯抽采可以从根本上减少或消除矿井瓦斯灾害事故。随着透气性的变差，不利于气体流动，严重影响抽放效果，增加煤层透气性是解决我国瓦斯治理难题的关键。
[0003]针对这一问题，储层增透技术发展起来，一般可分为力学方法和物理化学方法。力学方法通过改变应力分布产生新裂隙，从而提高储层渗透性，其中有造穴技术、水力压裂、水射流扩孔(或割缝)等；如申请号为CN202110278502.0，名为“一种超长工作面中部煤体定向钻孔水力增透抽采瓦斯方法”的专利技术专利，其通过将定向长钻孔与水力割缝工艺结合，对煤体进行水力割缝增透，适用于坚硬煤层，但水资源利用率低，系统功率高，安全性差，应用于松软煤层易引起抱钻、塌孔。申请号为CN202110427278.7，名为“一种后撤式...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.水力联合机械扩孔增透装置，其特征在于：其包括：钻机(1)；钻杆(2)，通过螺纹啮合作用套接固定在所述钻机(1)的输出端；以及扩孔设备(3)，可相对转动的设置在所述钻杆(2)的末端；其中，所述扩孔设备(3)包括位于左端的旋转体(4)、与所述旋转体(4)右端固定连接的扩孔装置(5)以及位于所述扩孔装置(5)右端的三翼钻头(6)，所述三翼钻头(6)通过钻机(2)带动旋转进行破煤钻孔，所述扩孔装置(5)采用水力提供扭力进行中段旋转并与钻孔内壁磨挫破煤，以达到扩孔作用；且所述钻杆(2)内同轴设置有钻杆中心杆(21)，所述钻杆中心杆(21)依次穿过所述旋转体(4)、扩孔装置(5)和三翼钻头(6)。2.根据权利要求1所述的水力联合机械扩孔增透装置，其特征在于：所述扩孔装置(5)包括：扩孔前部(51)，被构造成带有连接头的圆柱体结构，所述扩孔前部(51)与所述钻杆中心杆(21)之间还设置有第一轴承(53)；扩孔后部(52)，通过螺纹啮合作用同轴套接固定在所述扩孔前部(51)上，所述扩孔后部(52)被构造成空心圆柱体结构，且所述扩孔后部(52)远离所述扩孔前部(51)的一端与所述旋转体(4)相螺纹连接；喷嘴(55)，对称设置在所述扩孔前部(51)的前端外圆周内壁上；圆台，为对称设置的两个，所述扩孔后部(52)的圆周侧壁上对称开设有凹槽(54)，各所述圆台嵌入固定在所述凹槽(54)内；以及带切削齿链条(56)，与所述圆台一一对应设置，所述带切削齿链条(56)的一端焊接固定在所述圆台上。3.根据权利要求2所述的水力联合机械扩孔增透装置，其特征在于：所述喷嘴(55)的喷射方向为所述三翼钻头(6)外壁的圆周切向，所述扩孔前端(51)内设有容纳腔，所述容纳腔与喷嘴(55)之间设有流通通道，且位于容纳腔内的钻杆中心杆(21)上设有出口；且所述三翼钻头(6)中心设有中心喷嘴，所述中心喷嘴与钻杆中心杆(21)出水端口相连通。4.根据权利要求3所述的水力联合机械扩孔增透装置，其特征在于：所述钻杆中心杆(21)内位于扩孔前部处限位滑动设置有导流管(7)，所述导流管(7)的一侧上下对称连设有内弹簧(71)，所述内弹簧(71)的一端与所述钻杆中心杆(21)内壁相连接；且所述导流管(7)上开设有与出口相对应的排流侧孔，所述导流管(7)的另一侧设有封堵球(73)，所述封堵球(73)固定在钻杆中心杆(21)内部，所述导流管(7)上位于靠近所述封堵球(73)的一侧设有弧形导口(72)。5.根据权利要求3所述的水力联合机械扩孔增透装置，其特征在于：所述旋转体(4)包括：入口连接螺母(42)；圆柱形壳体(41)，通过螺纹连接作用套接固定在所述入口连接螺母(42)上；内部轴芯(44)，通过螺纹啮合作用与所述扩孔后部(52)相同轴连接；第二轴承(45)，对称设置在所述内部轴芯(44)两端并位于圆柱形壳体(41)内，所述内部轴芯(44)与入口连接螺母(42)相接触的一端还设有旋转密封座(43)；以及
限速组件(8)，设置在所述内...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，魏建平，温志辉，张宏图，徐向宇，司磊磊，张健，李辉，李波，王登科，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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