水力机械扩孔增透技术是提高煤层瓦斯抽采效果、预防煤层瓦斯突出的重要方法之一。目前水力机械扩孔装置多采用直角式刀臂结构,但直角式刀臂在应用过程中存在着塌孔严重、排渣不畅、扩孔初期刀臂遇阻展开不畅以及水压动力分配不均等缺陷,严重影响着煤层扩孔的施工效果。基于此,研发一种瓦斯抽采钻孔螺旋式水力机械扩孔装置,将刀臂结构由传统的直角式改变为螺旋式,设计内部动力驱动装置,并提供一种高低压水切换装置以控制各管路开闭,进而完善煤层扩孔工艺流程。所设计的螺旋式水力机械扩孔装置在阳煤集团平舒煤矿15211工作面进行试点应用,结果表明:螺旋式刀臂较直角式刀臂拥有更好的切削煤体能力,扩孔装置卡刀次数明显减少,扩孔总长度提升10.59%,成孔率提高12.5%,并将扩孔总施工周期缩短1 d。证明螺旋式水力机械扩孔装置结构设计的合理性与优越性,为煤矿井下扩孔设备的优化改进提供了方向。

国家自然科学基金项目（51974321,51874314,51774292）；

0 引 言
1 螺旋式水力机械扩孔装置结构
1.1 装置改进结构
1.2 装置改进的优势
2 钻扩工艺流程
2.1 装置的安装与调试
2.2 低压水供给下钻头岩层钻进
2.3 高压水供给下刀臂展开
2.4 高压水供给下持续扩孔
2.5 低压水刀臂收回
2.6 退钻回收钻杆及封孔处理
3 工程应用
4 结 论

徐超,孙浩石,秦亮亮,闫志铭,郭超飞,杨港.瓦斯抽采钻孔螺旋式水力机械扩孔装置及其应用[J].西安科技大学学报,2021,41(04):640-648.