为提高穿层钻孔瓦斯抽采效果，目前常采用掏穴钻进技术增大煤层段局部钻孔直径，避免了岩层孔段的无效进尺，但受掏穴钻头结构限制，一般需要在先导钻孔完成后提钻，然后重新下入掏穴钻头进行掏穴钻进，存在工序多、辅助作业时间长的问题。为解决以上问题，采用齿轮齿条结构形式设计了一种随钻式机械掏穴钻头。该钻头在岩层孔段钻进时翼片收回，进入煤层后，利用水力参数的改变推动带齿条的活塞轴向运动，活塞带动带齿轮的翼片旋转并张开，从而进行掏穴钻进；掏穴钻进完成后，翼片缩回，钻头顺利退出钻孔，进行封孔连抽。现场试验结果表明，