一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，包括高壓鉆桿、鉆頭和供水裝置，所述鉆頭包括鉆頭本體、高低壓切換噴嘴和密封連接段，鉆頭本體和密封連接段通過(guò)高低壓切換噴嘴連接在一起，且密封連接段與驅(qū)動(dòng)鉆頭工作的鉆機(jī)上的高壓鉆桿連接，高壓鉆桿與供水裝置連接，高低壓切換噴嘴包括其內(nèi)開(kāi)設(shè)有與冷卻水連通的通孔I的噴頭體，噴頭體的兩端分別與鉆頭本體和密封連接段連接，噴頭體的通孔I內(nèi)安裝有一個(gè)在水壓作用下自動(dòng)切換通孔I與高壓出水孔和低壓出水孔中連通關(guān)系的噴嘴滑閥。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)低壓水和高壓水雙通道，不需要拔出更換鉆桿以及鉆頭即可實(shí)現(xiàn)，通過(guò)高低壓切換噴嘴可以實(shí)現(xiàn)通入高、低壓水的切換。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水利擴(kuò)孔裝置，尤其是涉及一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)礦井瓦斯治理規(guī)劃，采用現(xiàn)有抽放瓦斯的措施，鉆孔中的瓦斯?jié)舛韧_(dá)不到預(yù)期效果，主要是因?yàn)槊簩油笟庑圆睿ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)研究提出了水力沖孔的施工要領(lǐng)、水力沖孔及其消突機(jī)理，研究表明，采用底板巖巷穿層鉆孔與水力沖孔區(qū)域消突措施，可有效消除突出應(yīng)力，大幅度的增加煤層的透氣性，保障了工作面的安全高效回采。
[0003]而采取水壓沖孔時(shí)，需要不斷更換鉆桿鉆頭，因?yàn)殚_(kāi)始要通入低壓水采用鉆頭鉆孔，然后通入高壓水進(jìn)行擴(kuò)孔，然而擴(kuò)孔時(shí)必須采用通高壓水的鉆桿，更換相當(dāng)麻煩而且需要兩套裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為解決通過(guò)水壓擴(kuò)孔時(shí)，需要更換鉆桿及鉆頭的問(wèn)題，提供一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)低壓水和高壓水雙通道，不需要拔出更換鉆桿以及鉆頭即可實(shí)現(xiàn)，通過(guò)高低壓切換噴嘴在水壓作用下推動(dòng)滑閥運(yùn)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)通入高、低壓水的切換，當(dāng)通入低壓水時(shí)，此時(shí)彈簧的預(yù)緊力大于水壓對(duì)滑閥的作用力此時(shí)，滑閥與噴嘴體的沉孔構(gòu)成的腔體可以與通入的低壓水接通，在通入低壓水時(shí)，實(shí)現(xiàn)了高壓水通孔和低壓水通孔均可以通水，在通入高壓水時(shí)，由于水壓對(duì)滑閥的作用力大于彈簧的預(yù)緊力，此時(shí)彈簧被壓緊，滑閥與噴嘴體的沉孔構(gòu)成的腔體被密封，此時(shí)只有高壓通水孔可以通水，從而實(shí)現(xiàn)了高壓水和低壓水的自動(dòng)切換，而且不需要拔出更換鉆頭即可實(shí)現(xiàn)，同時(shí)設(shè)置的供水裝置可以調(diào)節(jié)水壓，通過(guò)水壓轉(zhuǎn)換裝置上的開(kāi)關(guān)可以控制供水為高壓水或者低壓水。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題的不足，所采用的技術(shù)方案是:
一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，包括高壓鉆桿、鉆頭和供水裝置，所述鉆頭包括鉆頭本體、高低壓切換噴嘴和密封連接段，鉆頭本體和密封連接段通過(guò)高低壓切換噴嘴連接在一起，且密封連接段與驅(qū)動(dòng)鉆頭工作的鉆機(jī)上的高壓鉆桿連接，高壓鉆桿與供水裝置連接，鉆頭本體上開(kāi)設(shè)有通入低壓冷卻水的低壓水孔，高低壓切換噴嘴包括其內(nèi)開(kāi)設(shè)有與冷卻水連通的通孔I的噴頭體，噴頭體的兩端分別與鉆頭本體和密封連接段連接，噴頭體上開(kāi)設(shè)有垂直其中心線分布的高壓出水孔，高壓出水孔和低壓出水孔均與通孔I連通，噴頭體的通孔I內(nèi)安裝有一個(gè)在水壓作用下自動(dòng)切換通孔I與高壓出水孔和低壓出水孔中連通關(guān)系的噴嘴滑閥。
[0006]噴嘴滑閥包括噴嘴體、彈簧、滑閥和噴嘴壓蓋，所述的噴嘴體為開(kāi)設(shè)有沉孔的圓柱體，且沉孔總深度小于噴嘴體的長(zhǎng)度，沉孔的小孔段與高壓出水孔連通，其小孔段四周開(kāi)設(shè)有一端與低壓出水孔連通另一端與沉孔的大孔段連通的通孔II，所述的滑閥為一個(gè)兩頭直徑小中間直徑大的變徑軸，且軸的中間開(kāi)設(shè)有沿其軸向的通孔III，其中直徑小的一端上還開(kāi)設(shè)有沿其直徑方向的通孔IV，通孔IV與其軸向通孔III連通，滑閥滑動(dòng)設(shè)置在噴嘴體上的沉孔內(nèi)且開(kāi)設(shè)有通孔IV的一端伸入沉孔的小孔內(nèi)，彈簧安裝在沉孔的小孔內(nèi)并支撐滑閥使得滑閥的大直徑的一端與沉孔的大孔底部構(gòu)成腔體，且通孔IV和通孔II均與腔體連通，滑閥通過(guò)固定在其另一端上的噴嘴壓蓋將其卡設(shè)在噴嘴體內(nèi)。
[0007]所述的供水裝置包括水源、電機(jī)、水泵和水壓轉(zhuǎn)換裝置，電機(jī)驅(qū)動(dòng)水泵工作，水泵的入水口通過(guò)入水管與水源連接，水泵的出水口通過(guò)出水管與水壓轉(zhuǎn)換裝置的入口連接，水壓轉(zhuǎn)換裝置的出口通過(guò)水管連接在高壓鉆桿上。
[0008]所述的彈簧的預(yù)緊力小于高壓冷卻水對(duì)噴嘴滑閥的沖力。
[0009]所述的高壓出水孔內(nèi)安裝有高壓噴嘴，且高壓噴嘴的出水方向與噴嘴滑閥的中軸線呈30° -50°夾角。
[0010]所述的滑閥的大直徑的與沉孔的大孔底部構(gòu)成腔體的一端上安裝有密封墊片。
[0011]所述的高壓鉆桿，包括復(fù)數(shù)段內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)的桿體，包括所述的桿體包括鉆孔段、位于鉆孔段兩端的連接頭和連接座，所述連接頭包括外壁上設(shè)置有錐螺紋的錐螺紋接頭和將錐螺紋接頭連接至鉆孔段上的密封段I，連接座包括開(kāi)設(shè)有錐螺紋孔的錐螺紋座和與密封段I配合的密封段II，所述的密封段I包括開(kāi)設(shè)在桿體上的凹槽和安裝在凹槽內(nèi)的密封圈，所述的密封段II為內(nèi)壁光滑且恰好與密封圈構(gòu)成密封配合的光潔面。
[0012]所述的桿體內(nèi)開(kāi)設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向貫通的冷卻孔。
[0013]所述的桿體上開(kāi)設(shè)有排屑槽且排屑槽為U型槽。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)低壓水和高壓水雙通道，不需要拔出更換鉆桿以及鉆頭即可實(shí)現(xiàn)，通過(guò)高低壓切換噴嘴可以實(shí)現(xiàn)通入高、低壓水的切換，當(dāng)通入低壓水時(shí)，此時(shí)彈簧的預(yù)緊力大于水壓對(duì)滑閥的作用力此時(shí)，滑閥與噴嘴體的沉孔構(gòu)成的腔體可以與通入的低壓水接通，在通入低壓水時(shí)，實(shí)現(xiàn)了高壓水通孔和低壓水通孔均可以通水，在通入高壓水時(shí)，由于水壓對(duì)滑閥的作用力大于彈簧的預(yù)緊力，此時(shí)彈簧被壓緊，滑閥與噴嘴體的沉孔構(gòu)成的腔體被密封，此時(shí)只有高壓通水孔可以通水，從而實(shí)現(xiàn)了高壓水和低壓水的自動(dòng)切換，而且不需要拔出更換鉆頭即可實(shí)現(xiàn)，同時(shí)設(shè)置的供水裝置可以調(diào)節(jié)水壓，通過(guò)水壓轉(zhuǎn)換裝置上的開(kāi)關(guān)可以控制供水為高壓水或者低于水。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0016]圖2為本發(fā)明中鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明中滑閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明中噴嘴體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明中高壓鉆桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明中高壓鉆桿的配合安裝示意圖。
[0021]圖示標(biāo)記:1、密封連接段；2、噴頭體；201、通孔I ;3、高壓噴嘴；4、鉆頭本體；5、低壓水孔；6、彈簧；7、高壓出水孔；8、噴嘴體；801、通孔II ;9、密封墊片；10、滑閥；1001、通孔III ;11、噴嘴壓蓋；12、通孔IV ;13、高壓鉆桿;1301、密封段II ;1302、錐螺紋座;1303、鉆孔段；1304、錐螺紋接頭；1305、密封段I ; 1306、冷卻孔；14、水源；15、入水管；16、電機(jī)；17、水壓轉(zhuǎn)換裝置；18、水管；19、水泵。
【具體實(shí)施方式】[0022]圖中所示，【具體實(shí)施方式】如下:
一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，包括高壓鉆桿13、鉆頭和供水裝置，所述鉆頭包括鉆頭本體4、高低壓切換噴嘴和密封連接段I，鉆頭本體4和密封連接段I通過(guò)高低壓切換噴嘴連接在一起，且密封連接段I與驅(qū)動(dòng)鉆頭工作的鉆機(jī)上的高壓鉆桿13連接，高壓鉆桿13與供水裝置連接，鉆頭本體4上開(kāi)設(shè)有通入低壓冷卻水的低壓水孔5，高低壓切換噴嘴包括其內(nèi)開(kāi)設(shè)有與冷卻水連通的通孔1201的噴頭體2，噴頭體2的兩端分別與鉆頭本體4和密封連接段I連接，噴頭體2上開(kāi)設(shè)有垂直其中心線分布的高壓出水孔7，高壓出水孔7和低壓出水孔5均與通孔1201連通，噴頭體2的通孔1201內(nèi)安裝有有一個(gè)在水壓作用下自動(dòng)切換通孔I與高壓出水孔7和低壓出水孔5中連通關(guān)系的噴嘴滑閥。
[0023]噴嘴滑閥包括噴嘴體8、彈簧6、滑閥10和噴嘴壓蓋11，所述的噴嘴體8為開(kāi)設(shè)有沉孔的圓柱體，且沉孔總深度小于噴嘴體8的長(zhǎng)度，沉孔的小孔段與高壓出水孔7連通，其小孔段四周開(kāi)設(shè)有一端與低壓出水孔5連通另一端與沉孔的大孔段連通的通孔11801，所述的滑閥10為一個(gè)兩頭直徑小中間直徑大的變徑軸，且軸的中間開(kāi)設(shè)有沿其軸向的通孔1111001，其中直徑小的一端上還開(kāi)設(shè)有沿其直徑方向的通孔IV12，通孔IV12與其軸向通孔III1001連通，滑閥10滑動(dòng)設(shè)置在噴嘴體8上的沉孔內(nèi)且開(kāi)設(shè)有通孔IV12的一端伸入沉孔的小孔內(nèi)，彈簧6安裝在沉孔的小孔內(nèi)并支撐滑閥10使得滑閥10的大直徑的一端與沉孔的大孔底部構(gòu)成腔體，且通孔IV12和通孔II801均與腔體連通，滑閥10通過(guò)固定在其另一端上的噴嘴壓蓋11將其卡設(shè)在噴嘴體8內(nèi)。
[0024]所述的供水裝置包括水源14、電機(jī)16、水泵19和水壓轉(zhuǎn)換裝置17，電機(jī)16驅(qū)動(dòng)水泵19工作，水泵19的入水口通過(guò)入水管15與水源14連接，水泵19的出水口通過(guò)出水管與水壓轉(zhuǎn)換裝置17的入口連接，水壓轉(zhuǎn)換裝置17的出口通過(guò)水管18連接在高壓鉆桿13上。
[0025]所述的彈簧6的預(yù)緊力小于高壓冷卻水對(duì)噴嘴滑閥的沖力。
[0026]所述的高壓出水孔7內(nèi)安裝有高壓噴嘴3，且高壓噴嘴3的出水方向與噴嘴滑閥的中軸線呈30° -50°夾角。
[0027]所述的滑閥10的大直徑的與沉孔的大孔底部構(gòu)成腔體的一端上安裝有密封墊片9。
[0028]所述的高壓鉆桿13，包括復(fù)數(shù)段內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)的桿體，包括所述的桿體包括鉆孔段1303、位于鉆孔段1303兩端的連接頭和連接座，所述連接頭包括外壁上設(shè)置有錐螺紋的錐螺紋接頭1304和將錐螺紋接頭1304連接至鉆孔段1303上的密封段11305，連接座包括開(kāi)設(shè)有錐螺紋孔的錐螺紋座1302和與密封段11305配合的密封段111301，所述的密封段11305包括開(kāi)設(shè)在桿體上的凹槽和安裝在凹槽內(nèi)的密封圈，所述的密封段II1301為內(nèi)壁光滑且恰好與密封圈構(gòu)成密封配合的光潔面。
[0029]所述的桿體內(nèi)開(kāi)設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向貫通的冷卻孔1306。
[0030]所述的桿體上開(kāi)設(shè)有排屑槽且排屑槽為U型槽。
[0031]本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式并非是限制，與本發(fā)明所列舉的技術(shù)方案和實(shí)施方式等同或者效果相同方案都在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，包括高壓鉆桿(13)、鉆頭和供水裝置，其特征在于:所述鉆頭包括鉆頭本體(4)、高低壓切換噴嘴和密封連接段(1)，鉆頭本體(4)和密封連接段(I)通過(guò)高低壓切換噴嘴連接在一起，且密封連接段(I)與驅(qū)動(dòng)鉆頭工作的鉆機(jī)上的高壓鉆桿(13)連接，高壓鉆桿(13)與供水裝置連接，鉆頭本體(4)上開(kāi)設(shè)有通入低壓冷卻水的低壓水孔(5)，高低壓切換噴嘴包括其內(nèi)開(kāi)設(shè)有與冷卻水連通的通孔I (201)的噴頭體(2)，噴頭體(2)的兩端分別與鉆頭本體(4)和密封連接段(I)連接，噴頭體(2)上開(kāi)設(shè)有垂直其中心線分布的高壓出水孔(7)，高壓出水孔(7)和低壓出水孔(5)均與通孔I (201)連通，噴頭體(2)的通孔I (201)內(nèi)安裝有一個(gè)在水壓作用下自動(dòng)切換通孔I (201)與高壓出水孔(7)和低壓出水孔(5)中連通關(guān)系的噴嘴滑閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，其特征在于:噴嘴滑閥包括噴嘴體(8)、彈簧(6)、滑閥(10)和噴嘴壓蓋(11)，所述的噴嘴體(8)為開(kāi)設(shè)有沉孔的圓柱體，且沉孔總深度小于噴嘴體(8)的長(zhǎng)度，沉孔的小孔段與高壓出水孔(7)連通，其小孔段四周開(kāi)設(shè)有一端與低壓出水孔(5)連通另一端與沉孔的大孔段連通的通孔II (801)，所述的滑閥(10)為一個(gè)兩頭直徑小中間直徑大的變徑軸，且軸的中間開(kāi)設(shè)有沿其軸向的通孔III (1001)，其中直徑小的一端上還開(kāi)設(shè)有沿其直徑方向的通孔IV (12)，通孔IV (12)與其軸向通孔III(1001)連通，滑閥(10)滑動(dòng)設(shè)置在噴嘴體(8)上的沉孔內(nèi)且開(kāi)設(shè)有通孔IV (12)的一端伸入沉孔的小孔內(nèi)，彈簧(6)安裝在沉孔的小孔內(nèi)并支撐滑閥(10)使得滑閥(10)的大直徑的一端與沉孔的大孔底部構(gòu)成腔體，且通孔IV (12)和通孔II (801)均與腔體連通，滑閥(10)通過(guò)固定在其另一端上的噴嘴壓蓋(11)將其卡設(shè)在噴嘴體(8)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，其特征在于:所述的供水裝置包括水源(14)、電機(jī)(16)、水泵(19)和水壓轉(zhuǎn)換裝置(17)，電機(jī)(16)驅(qū)動(dòng)水泵(19)工作，水泵(19)的入水口通過(guò)入水管(15)與水源(14)連接，水泵(19)的出水口通過(guò)出水管與水壓轉(zhuǎn)換裝置(17 )的入口連接，水壓轉(zhuǎn)換裝置(17 )的出口通過(guò)水管(18 )連接在高壓鉆桿(13 )上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，其特征在于:所述的彈簧(6)的預(yù)緊力小于高壓冷卻水對(duì)噴嘴滑閥的沖力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，其特征在于:所述的高壓出水孔(7)內(nèi)安裝有高壓噴嘴(3)，且高壓噴嘴(3)的出水方向與噴嘴滑閥的中軸線呈30° -50°夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，其特征在于:所述的滑閥(10)的大直徑的與沉孔的大孔底部構(gòu)成腔體的一端上安裝有密封墊片(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，其特征在于:所述的高壓鉆桿(13)，包括復(fù)數(shù)段內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)的桿體，包括所述的桿體包括鉆孔段(1303)、位于鉆孔段(1303)兩端的連接頭和連接座，所述連接頭包括外壁上設(shè)置有錐螺紋的錐螺紋接頭(1304)和將錐螺紋接頭(1304)連接至鉆孔段(1303)上的密封段I (1305)，連接座包括開(kāi)設(shè)有錐螺紋孔的錐螺紋座(1302)和與密封段I (1305)配合的密封段II (1301 )，所述的密封段I (1305)包括開(kāi)設(shè)在桿體上的凹槽和安裝在凹槽內(nèi)的密封圈，所述的密封段II (1301)為內(nèi)壁光滑且恰好與密封圈構(gòu)成密封配合的光潔面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，其特征在于:所述的桿體內(nèi)開(kāi)設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向貫通的冷卻孔(1306)。
9.根據(jù)權(quán)利要 求7所述的一種水力擴(kuò)孔系統(tǒng)，其特征在于:所述的桿體上開(kāi)設(shè)有排屑槽且排屑.槽為U型槽。
【文檔編號(hào)】E21B10/26GK103993834SQ201410251717
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】朱亞, 金少波 申請(qǐng)人:平頂山市安泰華礦用安全設(shè)備制造有限公司