【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及极软弱煤岩层钻孔防塌，具体为一种极软弱煤岩层防塌孔装置及使用方法
技术介绍
1、极软弱煤岩层是指在煤矿开采中遇到的一种地质条件，通常包括软弱的煤层、泥岩、粘土等，其强度低、稳定性差，易发生变形、滑动或塌陷。极软弱煤岩层在煤炭开采中是一个常见的地质问题，由于软弱煤岩层遇水软化，强度降低等特点，对矿井安全生产和工人的生命安全构成重要影响。
2、传统的钻孔是指在矿山、隧道工程等领域使用传统的钻孔设备和方法进行岩石钻孔的过程，一般包括安装钻机、钻孔操作、取芯取样和清孔等操作。在煤矿开采过程中，根据工程需要和设计需要，确定钻孔位置和方向，调整钻机位置，连接必要的供水管道和电源线，初步完成钻孔后，使用空气和水冲洗清理孔道。对于软弱岩层，常采用调整钻头或钻具、刚性支撑和混凝土注浆浇筑等措施。
3、从传统的钻孔工艺不难发现一些弊端，传统方法受限于极软弱煤岩层的特性，钻孔存在塌孔和钻具故障的风险，造成钻孔报废，进而影响后续施工。若采用调整钻孔方案，难以解决孔道变形，而采用刚性支撑和防塌剂措施，难以解决直观观察孔道，探测实时数据等问题。为此，本专利技术针对以上存在的问题和结合现有的钻孔方法，全面考虑新的极软弱煤岩层防塌孔装置和新的钻孔工艺，我们提出了一种极软弱煤岩层防塌孔装置及使用方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种极软弱煤岩层防塌孔装置及使用方法，以解决上述
技术介绍
提出传统软弱煤岩层钻孔的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如
3、所述两个注浆管一端连接隔离铁片、滚动轴承和密封胶，所述滚动轴承、注水管与注浆管的缝隙安装有密封胶，所述注浆管另一端安装有注浆软管，所述注浆软管另一端安装有电子压力开关。
4、所述钻头一侧通过螺纹连接钻杆，该端中心通过螺纹连接钢杆。
5、所述钻杆一端设置若干注浆孔并通过螺纹连接钻头，另一端安装有旋转齿轮，钻杆内部安装有滚动轴承。
6、所述钢杆一端安装有第一搅拌叶片、第二搅拌叶片。
7、所述两个注浆管和注水管一端安装有隔离铁片、滚动轴承和密封胶，另一端安装有三个注浆软管。
8、所述隔离铁片直径与钻杆内径相适应，设置有三个预留孔，预留孔直径与两个注浆管、注水管直径相适应。
9、所述滚动轴承外径与钻杆内径相适应，滚动轴承内径与两个注浆管、注水管的缝隙安装有密封胶。
10、三个注浆软管一端连接两个注浆管和注水管，对应两个注浆管的另一端连接电子压力开关。
11、一种极软弱煤岩层防塌孔装置的使用方法，包括如下步骤：
12、步骤1：利用钻杆一端的旋转齿轮连接驱动装置，通过动力源对钻杆进行驱动，钻头对煤岩层进行钻进。
13、步骤2：钻头钻进煤岩层稳定后，注水管进行加压注水，注水通过注浆孔，等待钻头到达设定位置和加压水流带走煤岩层碎屑。
14、步骤3：关闭注水管，两个注浆管进行注浆加压，到达电子压力开关设定值进行注浆，通过第二搅拌叶片和第一搅拌叶片形成透明速凝混合浆液，通过注浆孔挤出钻孔积水，对钻孔进行浇筑。
15、步骤4：透明速凝混合浆液初步凝固后，动力源对钻杆进行反转驱动，钻杆与钻头分离，撤出钻杆，钻孔中形成透明固体通道，完成用于极软弱煤岩层防塌孔装置的安装。
16、所述步骤2中钻头钻进过程中，注水管进行加压注水，注水通过注浆孔，等待钻头到达设定位置和加压水流带走煤岩层碎屑，在钻孔过程中逐步完成清理岩屑工作，操作更加便捷。
17、所述步骤3中的关闭注水管，两个注浆管进行注浆加压，到达电子压力开关设定值进行注浆，通过第二搅拌叶片和第一搅拌叶片形成透明速凝混合浆液，通过注浆孔挤出钻孔积水，对钻孔进行浇筑，有效防止孔道坍塌。
18、本专利技术具有如下有益效果：
19、本专利技术极软弱煤岩层防塌孔装置，通过在极软弱煤岩层钻孔中注入透明速凝混合浆液，浆液凝固后，对钻孔稳定性加强，有效防止钻孔坍塌。解决了极软弱煤岩层观察内在结构困难，实时数据收集困难的问题。
20、本专利技术极软弱煤岩层防塌孔装置的使用方法，操作简单，完成效率高，对实际施工安全有保障，推广价值高。
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1.一种极软弱煤岩层防塌孔装置，包括钻头(1)、钻杆(2)、两个注浆管(3)、注水管(14)和电子压力开关(11)，所述钻杆(2)一端设置若干注浆孔(5)并安装有钻头(1)，所述钻杆(2)另一端安装有旋转齿轮(9)，其特征在于：所述钻杆(2)内部为中空结构，所述钻杆内部分别安装为钢杆(4)、第一搅拌叶片(6)、第二搅拌叶片(7)、隔离铁片(8)、两个注浆管(3)、注水管(14)、滚动轴承(12)和密封胶(13)，所述钢杆(4)一端安装在钻头背部中心，另一端安装有第一搅拌叶片(6)和第二搅拌叶片(7)；
2.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，其特征在于：所述钻头(1)一侧通过螺纹连接钻杆(2)，该端中心通过螺纹连接钢杆(4)。
3.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，所述钻杆(2)一端设置若干注浆孔(5)并通过螺纹连接钻头(1)，另一端安装有旋转齿轮(9)，钻杆内部安装有滚动轴承(12)。
4.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，其特征在于：所述钢杆(4)一端安装有第一搅拌叶片(6)、第二搅拌叶片(7)。p>
5.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，其特征在于：所述两个注浆管(3)和注水管(14)一端安装有隔离铁片(8)、滚动轴承(12)和密封胶(13)，另一端安装有三个注浆软管(10)。
6.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，其特征在于：所述隔离铁片(8)直径与钻杆(2)内径相适应，设置有三个预留孔，预留孔直径与两个注浆管(3)、注水管(14)直径相适应；所述滚动轴承(12)外径与钻杆(2)内径相适应，滚动轴承(12)内径与两个注浆管(3)、注水管(14)的缝隙安装有密封胶(13)。
7.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，其特征在于：三个注浆软管(10)一端连接两个注浆管(3)和注水管(14)，对应两个注浆管(3)的另一端连接电子压力开关(11)。
8.一种极软弱煤岩层防塌孔装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置的使用方法，其特征在于：所述步骤2中钻头(1)钻进过程中，注水管(14)进行加压注水，注水通过注浆孔(5)，等待钻头(1)到达设定位置和加压水流带走煤岩层碎屑。
10.根据权利要求8所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置的使用方法，其特征在于：所述步骤3中的关闭注水管(14)，两个注浆管(3)进行注浆加压，到达电子压力开关(11)设定值进行注浆，通过第二搅拌叶片(7)和第一搅拌叶片(6)形成透明速凝混合浆液，通过注浆孔(5)挤出钻孔积水，对钻孔进行浇筑。
...【技术特征摘要】
1.一种极软弱煤岩层防塌孔装置，包括钻头(1)、钻杆(2)、两个注浆管(3)、注水管(14)和电子压力开关(11)，所述钻杆(2)一端设置若干注浆孔(5)并安装有钻头(1)，所述钻杆(2)另一端安装有旋转齿轮(9)，其特征在于：所述钻杆(2)内部为中空结构，所述钻杆内部分别安装为钢杆(4)、第一搅拌叶片(6)、第二搅拌叶片(7)、隔离铁片(8)、两个注浆管(3)、注水管(14)、滚动轴承(12)和密封胶(13)，所述钢杆(4)一端安装在钻头背部中心，另一端安装有第一搅拌叶片(6)和第二搅拌叶片(7)；
2.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，其特征在于：所述钻头(1)一侧通过螺纹连接钻杆(2)，该端中心通过螺纹连接钢杆(4)。
3.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，所述钻杆(2)一端设置若干注浆孔(5)并通过螺纹连接钻头(1)，另一端安装有旋转齿轮(9)，钻杆内部安装有滚动轴承(12)。
4.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，其特征在于：所述钢杆(4)一端安装有第一搅拌叶片(6)、第二搅拌叶片(7)。
5.根据权利要求1所述的一种极软弱煤岩层防塌孔装置，其特征在于：所述两个注浆管(3)和注水管(14)一端安装有隔离铁片(8)、滚动轴承(12)和密封胶(13)，另...
【专利技术属性】
技术研发人员：陶文朋，王友，沈海，刘志军，
申请(专利权)人：京能锡林郭勒矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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