[0001] 本发明涉及岩层水力割缝增透技术领域，尤其涉及一种长钻孔高压水力割缝增透装置。

[0002] 长钻孔高压水力割缝增透装置是一种专门用于提高煤层或岩层渗透性的设备。通过高压水射流在钻孔中形成裂缝，从而增加煤层或岩层的渗透性，提高瓦斯抽采效率或改善矿井通风条件。

[0003] 现有的长钻孔高压水力割缝增透装置，是通过钻机在目标岩层中预先钻孔，形成一个通道，再通过钻头上的喷嘴喷射高压射流，对岩层进行割缝，但是由于现有的长钻孔高压水力割缝增透装置无法对割缝处进行预先切割，混合射流喷出至岩层割缝处时，初始阻力较大，且高压水射流缺乏明确路径，可能导致裂缝在不希望的方向上发展，进而导致岩层割缝效果和效率不佳。

[0004] 因此，现在研发出了一种能够预先对割缝处进行切割扩张，提高岩层割缝效果和效率的长钻孔高压水力割缝增透装置。

[0033] 现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；而是为了透彻性和完整性而提供这些实施方式，并且这些实施方式将本发明的范围充分地传达给技术人员。

[0034] 一种长钻孔高压水力割缝增透装置，如图1和图2所示，包括有连接管1、割缝器2、转动件21、高压喷头22、钻头3和扩张机构4，连接管1上侧连接有割缝器2，连接管1上设有螺纹，便于连接钻杆，割缝器2中部转动式连接有转动件21，转动件21左右两侧均连接有高压喷头22，割缝器2上侧连接有钻头3，割缝器2上设有扩张机构4。

[0035] 如图1、图3和图4所示，扩张机构4包括有转动环41、电机42、传动组件43、第一伸缩杆44、第一弹簧441、顶板45、导向架46、第二弹簧461和扩张板47，割缝器2上部转动式连接有转动环41，割缝器2上部连接有电机42，电机42位于转动环41上方，电机42输出轴与转动环41之间设有传动组件43，传动组件43包括有齿轮和齿圈，电机42输出轴下侧连接有齿轮，转动环41上侧连接有齿圈，齿圈与齿轮啮合，转动环41外侧连接有四个第一伸缩杆44，第一伸缩杆44伸缩端上均连接有顶板45，顶板45均与相连接的第一伸缩杆44之间连接有第一弹簧441，割缝器2上部外侧连接有八个导向架46，相邻的两个导向架46之间均滑动式连接有扩张板47，扩张板47均与相连接的导向架46之间连接有第二弹簧461。

[0036] 使用本发明时，首先将连接管1连接在钻机的钻杆上，再启动钻机，使钻杆旋转并移动，带动连接管1和割缝器2旋转并移动，使得钻头3旋转在岩层中钻进，对岩层进行钻孔，当扩张板47移动至水力割缝处时，使钻头3停止移动，启动电机42，通过传动组件43中的齿轮和齿圈啮合运动，使得转动环41旋转，带动第一伸缩杆44旋转，当顶板45移动至扩张板47处后，通过第一弹簧441的作用力使得顶板45推动扩张板47在导向架46上移动，第二弹簧461受到挤压收缩，使扩张板47延长与钻孔接触，随着钻头3旋转，使得扩张板47旋转对岩层水力割缝处进行扩张，从而起到了能够预先对割缝处进行切割扩张，提高岩层割缝效果和效率的作用，切割完后，使顶板45脱离扩张板47，第二弹簧461回弹，使得扩张板47复位，再使钻头3继续移动钻进，当高压喷头22移动至水力割缝处后，使钻头3停止移动和旋转，再使高压喷头22喷射高压射流对岩层进行水力割缝，从而增加岩层的渗透性，提高瓦斯抽采效率和改善矿井通风条件。

[0037] 如图1和图5所示，转动机构5包括有支撑座51、电动推杆52、空间凸轮53和升降板54，割缝器2中部外侧连接有两个支撑座51，支撑座51上均连接有电动推杆52，转动件21上侧连接有空间凸轮53，电动推杆52伸缩端之间连接有升降板54，升降板54与空间凸轮53接触配合。

[0038] 使用本装置的转动机构5，可以调节高压喷头22的方向，启动支撑座51上的电动推杆52，推动升降板54移动，使得升降板54触发空间凸轮53旋转，带动转动件21旋转，进而使得高压喷头22旋转，从而起到了能够调节高压喷头22的方向，以便于改变割缝方向的作用。

[0039] 如图1、图6和图7所示，还包括有隔离机构6，隔离机构6包括有第二伸缩杆61、丝杆62、转动筒63、隔离挡板64、第三弹簧65和转动轮66，转动件21上部左右两侧均连接有第二伸缩杆61，第二伸缩杆61伸缩端上均连接有丝杆62，丝杆62上均螺纹式连接有转动筒63，转动筒63均与转动件21转动式连接，转动筒63上均连接有隔离挡板64，隔离挡板64均与相邻的高压喷头22接触，丝杆62均与相连接的第二伸缩杆61之间连接有第三弹簧65，丝杆62外侧均转动式连接有转动轮66。

[0040] 使用本装置的隔离机构6，可以对高压喷头22进行隔离，割缝器2进入钻孔中后，通过第三弹簧65的作用力使丝杆62上的转动轮66始终保持与钻孔内壁接触，当转动轮66移动至经过预先扩张的割缝处后，转动轮66在第三弹簧65的作用力下向外移动，带动丝杆62向外移动，使得转动筒63旋转，带动隔离挡板64旋转脱离高压喷头22，从而起到了能够在高压喷头22移动至割缝处后，再将高压喷头22打开，避免高压喷头22堵塞的作用。

[0041] 如图1和图8所示，还包括有加热机构7，加热机构7包括有支撑块71、第三伸缩杆72、加热罩73、加热管74和第四弹簧75，钻头3上连接有八个支撑块71，支撑块71上均连接有第三伸缩杆72，左侧的四个第三伸缩杆72伸缩端之间连接有加热罩73，右侧的四个第三伸缩杆72伸缩端之间也连接有加热罩73，加热罩73内侧均连接有加热管74，第三伸缩杆72均与相连接的加热罩73之间连接有第四弹簧75。

[0042] 使用本装置的加热机构7，可以对岩层进行加热，通过第四弹簧75的作用力使第三伸缩杆72上的加热罩73始终保持与钻孔内壁接触，同时使加热管74进行加热，从而起到了能够对岩层进行加热，便于加快岩层融冰的作用。

[0043] 如图1和图9所示，还包括有稳定机构8，稳定机构8包括有第四伸缩杆81、稳定板82和第五弹簧83，连接管1上下两部均连接有四个第四伸缩杆81，第四伸缩杆81伸缩端上均连接有稳定板82，稳定板82均为弧形，便于贴合钻孔，稳定板82均与相连接的第四伸缩杆81之间连接有第五弹簧83。

[0044] 使用本装置的稳定机构8，可以对连接管1进行限位稳定，通过第五弹簧83的作用力，使得第四伸缩杆81上的稳定板82始终保持与钻孔内壁接触，从而起到了能够对连接管1进行限位稳定，避免连接管1偏移晃动的作用。

[0045] 如图1和图10所示，还包括有增强机构9，增强机构9包括有导液管91、固定块92和加液管93，高压喷头22下侧均连接有导液管91，连接管1下部外侧连接有四个固定块92，连接管1上部外侧连接有两个固定块92，导液管91下侧均连接有加液管93，加液管93均与相邻的固定块92连接。

[0046] 使用本装置的增强机构9，可以增强水力功率，当岩层较为坚硬时，通过加液管93向导液管91中通入高压水流，使高压水流进入高压喷头22中，从而起到了能够增强高压喷头22的水力功率，提高割缝效率的作用。

[0047] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。