水壓控鉆沖割一體高效鉆頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型工資了一種水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，包括普通鉆頭、沖割裝置殼體和高壓密封鉆桿，所述的沖割裝置殼體通過殼體外置螺紋與普通鉆頭的內(nèi)置螺紋連接，高壓密封鉆桿通過外置螺紋的連接端與內(nèi)置螺紋的沖割裝置殼體的連接端連接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，拆卸方便，實現(xiàn)了煤礦鉆沖割一體化作業(yè)，沖割裝置殼體與普通鉆頭和高壓密封鉆桿三者之間可以靈活拆卸，更換其中損壞部分，節(jié)約了材料成本。對于煤層卸壓增透增透，提高煤層透氣性和瓦斯抽放率有良好效果，解決了高瓦斯煤層開采過程中瓦斯涌出和瓦斯突出問題，確保在嚴(yán)重突出煤層快速揭煤和掘進的安全，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。
【專利說明】水壓控鉆沖割一體高效鉆頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于煤炭礦山開采【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，特別在煤礦鉆沖割一體化作業(yè)，對于煤層卸壓增透，提高煤層透氣性和瓦斯抽放率有良好效果，解決了高瓦斯煤層開采過程中瓦斯涌出和瓦斯突出問題，確保在嚴(yán)重突出煤層快速揭煤和掘進的安全，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。
【背景技術(shù)】
[0002]礦井瓦斯事故是井下重大災(zāi)害之一，瓦斯事故具有突發(fā)性和破壞性極強的特點，一旦發(fā)生就會造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。隨著開采深度的增加，煤層瓦斯含量逐漸增加，煤層瓦斯壓力增大。所以，有突出危險的礦井，必須將礦井防突作為安全工作的重中之重來抓，防止突出事故的發(fā)生。水力沖孔和割縫是采用巖石巷道做為安全屏障，通過施工穿層鉆孔，利用噴嘴的切割和高壓水射流的沖擊作用沖出部分煤體與瓦斯，引起鉆孔周邊煤巖體應(yīng)力降低、裂隙伸展、擴張與貫通，使鉆孔周圍一定范圍內(nèi)煤體充分卸壓增透，從而強化瓦斯抽放效果，實現(xiàn)采掘工作面安全快速消突與掘進的目的，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的防突技術(shù)措施。但是目前水力沖孔和割縫鉆頭，大部分都是先打鉆再進行沖孔和割縫，分兩步進行的，如遇到軟煤層時，打鉆完成后，極易塌孔，導(dǎo)致沖孔和割縫工作無法進行；有的是沖孔和割縫體與鉆頭是一體的，造成拆卸更換不方便。
[0003]因此，研發(fā)新的以滿足煤礦現(xiàn)場治理瓦斯工作需要，為煤礦安全生產(chǎn)提供保障的鉆沖割水力強化裝備，已經(jīng)是一個值得研究的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，拆卸方便，對于煤層卸壓增透增透，提高煤層透氣性和瓦斯抽放率有良好效果，可實現(xiàn)煤礦鉆沖割一體化作業(yè)的水壓控鉆沖割一體高效鉆頭。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，包括普通鉆頭1、沖割裝置殼體2和高壓密封鉆桿3，其特征在于:所述的沖割裝置殼體2通過殼體外置螺紋6與普通鉆頭I的內(nèi)置螺紋連接，高壓密封鉆桿3通過外置螺紋的連接端8與內(nèi)置螺紋的沖割裝置殼體2的連接端連接；
[0007]所述的沖割裝置殼體2包括殼體外置螺紋6、設(shè)置在殼體上的不同孔徑的噴嘴7、高壓O型圈9、圓柱螺栓壓縮彈簧10、孔用彈簧擋圈11和擋板泄水孔12 ；
[0008]所述的圓柱螺栓壓縮彈簧10套于活塞頂桿13上，活塞頂桿13的末端設(shè)置有孔用彈簧擋圈11和擋板泄水孔12 ；
[0009]所述的高壓O型圈9套于外置螺紋的連接端8與內(nèi)置螺紋的沖割裝置殼體2的連接端之間；
[0010]所述的普通鉆頭I包括設(shè)置在前端的鉆頭出水孔4和切削齒5。
[0011]積極有益效果:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，拆卸方便，實現(xiàn)了煤礦鉆沖割一體化作業(yè)，沖割裝置殼體與普通鉆頭和高壓密封鉆桿三者之間可以靈活拆卸，更換其中損壞部分，節(jié)約了材料成本。對于煤層卸壓增透增透，提高煤層透氣性和瓦斯抽放率有良好效果，解決了高瓦斯煤層開采過程中瓦斯涌出和瓦斯突出問題，確保在嚴(yán)重突出煤層快速揭煤和掘進的安全，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1中A-A向結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0014]圖3為圖2中B-B向結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0015]圖中為:普通鉆頭1、沖割裝置殼體2、高壓密封鉆桿3、鉆頭出水孔4、切削齒5、殼體外置螺紋6、噴嘴7、外置螺紋的連接端8、高壓O型圈9、圓柱螺栓壓縮彈簧10、孔用彈簧擋圈11、擋板泄水孔12、活塞頂桿13。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖及具體實施例，對本實用新型做進一步的說明:
[0017]如圖1所示，水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，包括普通鉆頭1、沖割裝置殼體2和高壓密封鉆桿3，其特征在于:所述的沖割裝置殼體2通過殼體外置螺紋6與普通鉆頭I的內(nèi)置螺紋連接，高壓密封鉆桿3通過外置螺紋的連接端8與內(nèi)置螺紋的沖割裝置殼體2的連接端連接，便于維修和安裝，更換其中之一比較方便，節(jié)約了材料成本。
[0018]所述的普通鉆頭I用于打鉆破碎巖石和煤的主要工具；
[0019]如圖2、圖3所示，所述的沖割裝置殼體2包括殼體外置螺紋6、設(shè)置在殼體上的不同孔徑的噴嘴7、高壓O型圈9、圓柱螺栓壓縮彈簧10、孔用彈簧擋圈11和擋板泄水孔12 ；沖割裝置殼體2用于安裝不同孔徑噴嘴起到?jīng)_孔或割縫作用，利用水壓的供水不同來控制打鉆和沖割一體化，不用打鉆后再退出鉆桿，重新安裝沖割鉆頭進行水力強化作業(yè)；
[0020]所述的圓柱螺栓壓縮彈簧10套于活塞頂桿13上，活塞頂桿13的末端設(shè)置有孔用彈簧擋圈11和擋板泄水孔12 ；
[0021]所述的高壓O型圈9套于外置螺紋的連接端8與內(nèi)置螺紋的沖割裝置殼體2的連接端之間；
[0022]高壓密封鉆桿3利用高壓O型圈9密封鉆桿體與沖割裝置殼體2，起到提供到噴嘴7壓力更有效，使水壓損失減少；
[0023]如圖1所示，所述的普通鉆頭I的包括設(shè)置在前端的鉆頭出水孔4和切削齒5，利用沖割裝置殼體2的殼體外置螺紋6連接通鉆頭1，可以靈活更換鉆頭，便于維修，當(dāng)水壓相對沖割低時，鉆頭出水孔4開時出水利用切削齒5磨巖煤進行打鉆。
[0024]根據(jù)煤的堅固系數(shù)不一樣，在沖割裝置殼體2上布置不同孔徑噴嘴7，當(dāng)水壓相對打鉆高時，孔用彈性擋圈11壓縮，封堵?lián)醢逍顾?2，高壓O型圈9保證使鉆頭出水孔4不出水，噴嘴7就開始噴射出水流對煤體進行沖孔或割。
[0025]使用時，1、根據(jù)煤破煤有效壓力、泵額定流量計算噴嘴7孔徑和數(shù)量；
[0026]2、把噴嘴7安裝到?jīng)_割裝置殼體2，然后沖割裝置殼2體與普通鉆頭I和高壓密封鉆桿3三者連接一體；[0027]3、比如破煤有效壓力為lOMPa，井下供水管子靜壓水為5MPa，設(shè)置圓柱螺旋壓縮彈簧10為8MPa臨界值，當(dāng)進行打鉆時，井下供水管子靜壓水5MPa小于8MPa，清水經(jīng)鉆桿3，活塞頂桿13處于開起狀態(tài)，大部分低壓水主要從鉆頭I出水進行打鉆工作。
[0028]4、完成打鉆后，換上高壓水lOMPa，清水經(jīng)鉆桿3，活塞頂桿13處于關(guān)閉狀態(tài)，高壓水從噴嘴7出水，實現(xiàn)水力沖孔割縫工作。
[0029]5、通過上述調(diào)整水壓大小來實現(xiàn)鉆進和沖孔割縫功能。
[0030]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，拆卸方便，實現(xiàn)了煤礦鉆沖割一體化作業(yè)，沖割裝置殼體與普通鉆頭和高壓密封鉆桿三者之間可以靈活拆卸，更換其中損壞部分，節(jié)約了材料成本。對于煤層卸壓增透增透，提高煤層透氣性和瓦斯抽放率有良好效果，解決了高瓦斯煤層開采過程中瓦斯涌出和瓦斯突出問題，確保在嚴(yán)重突出煤層快速揭煤和掘進的安全，為煤礦安全生產(chǎn)提供了保障。
[0031]以上實施例僅用于說明本實用新型的優(yōu)選實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代和改進等，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型請求保護的技術(shù)方案范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，包括普通鉆頭(I)、沖割裝置殼體(2)和高壓密封鉆桿(3)，其特征在于:所述的沖割裝置殼體(2)通過殼體外置螺紋(6)與普通鉆頭(I)的內(nèi)置螺紋連接，高壓密封鉆桿(3)通過外置螺紋的連接端(8)與內(nèi)置螺紋的沖割裝置殼體(2)的連接端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，其特征在于:所述的沖割裝置殼體(2)包括殼體外置螺紋(6)、設(shè)置在殼體上的不同孔徑的噴嘴(7)、高壓O型圈(9)、圓柱螺栓壓縮彈簧(10)、孔用彈簧擋圈(11)和擋板泄水孔(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，其特征在于:所述的圓柱螺栓壓縮彈簧(10)套于活塞頂桿(13)上，活塞頂桿(13)的末端設(shè)置有孔用彈簧擋圈(11)和擋板泄水孔(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，其特征在于:所述的高壓O型圈(9)套于外置螺紋的連接端(8)與內(nèi)置螺紋的沖割裝置殼體(2)的連接端之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓控鉆沖割一體高效鉆頭，其特征在于:所述的普通鉆頭(I)包括設(shè)置在前端的鉆頭出水孔(4)和切削齒(5)。
【文檔編號】E21B10/62GK203499569SQ201320644432
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月18日
【發(fā)明者】陶云奇, 王進尚, 孟憲義, 孟杰, 羅戎, 黃建忠 申請人:永城煤電控股集團有限公司, 陶云奇