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申请/专利权人：重庆大学

摘要：发明提供一种碎软煤层钻割护一体化系统及方法。该系统主要包括水力割缝子系统、护孔子系统。钻进割缝子系统包括高压水射流发生系统、钻杆钻具系统、孔口密封器、气渣分离器和钻机。护孔子系统包括前端固定装置、注水支撑管、柔性护孔支架和注水连接段。利用该系统可实现对碎软煤层的高效钻进‑精准割缝‑缝槽支护的一体化作业，进而增加煤层渗透率并大幅度提升瓦斯抽采效率，同时依据该方法可有效防止割缝钻孔坍塌及缝槽失稳等问题的发生，支架在施工结束后能够及时回收并实现多次利用，节约成本，避免污染煤层。该系统与方法为煤炭高效开采及灾害精准防治提供了重要的理论与技术支撑。

主权项：1.一种碎软煤层钻割护一体化系统，其特征在于：包括水力割缝系统和柔性护孔系统；所述水力割缝系统包括超高压水射流发生系统、钻杆钻具系统、孔口密封器、气渣分离器和钻机14；所述超高压水射流发生系统包括乳化泵站2和水箱1；所述钻杆钻具系统包括钻杆9、钻头13和高压水辫7；所述钻杆9整体为中空圆管；所述钻头13上设有供高压水射出的径向喷嘴和轴向喷嘴；所述径向喷嘴设置在钻头13前端；所述轴向喷嘴设置在钻头13的侧壁；所述钻头13安装在钻杆9的首端；所述钻头13的内腔与钻杆9的内腔连通；所述高压水辫7的输入端与乳化泵站2通过高压管路连接，输出端与钻杆9的尾端连接；所述孔口密封器为管状体；所述孔口密封器的前端开口，并固定在钻孔孔口孔壁上，后端与气渣分离器连接；所述钻杆9从孔口密封器的后端伸入钻孔中；所述气渣分离器与瓦斯抽采管道相连；所述柔性护孔系统包括前端固定装置11、注水支撑管8、柔性护孔支架12和注水连接段15；所述注水支撑管8的管壁上设置有注水孔；所述注水支撑管8的首端连接固定有前端固定装置11，尾端与液压泵联通；所述前端固定装置11具有支撑钩爪；所述支撑钩爪采用压簧结构；所述注水支撑管8布置在钻杆9的内腔中；所述前端固定装置11布置在钻头13的中心孔道中；所述前端固定装置11的支撑钩爪与中心孔道的内壁卡合；所述柔性护孔支架12为网套结构物；所述柔性护孔支架12包括沿纵向依次排列的若干环状支撑管；每根环状支撑管包括若干单元波，单元波沿周向依次排列；相邻两根环状支撑管呈镜面对称分布；相邻两根环状支撑管相对的两个波峰之间固定连接；相邻两根环状支撑管的内腔连通；若干环状支撑管的内腔构成管网结构；在非工作状态下，呈紧缩状态的柔性护孔支架12套设在注水支撑管8的管身上；所述注水孔与柔性护孔支架12的管网内腔连通。

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