新型水力割縫噴頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤層氣開發(fā)工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其是涉及一種新型水力割縫噴頭。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓水射流水力割縫是針對透氣性系數(shù)低、原始地應(yīng)力大、瓦斯含量高的有突出危險煤層進(jìn)行的超前水力割縫。在預(yù)先打好的鉆孔內(nèi)，利用高壓水射流對鉆孔兩側(cè)的煤體進(jìn)行切割，由于高壓水割縫的切割、沖擊作用，鉆孔周圍一部分煤體被高壓水擊落沖走，形成扁平縫槽空間。這一縫槽相當(dāng)于在局部范圍內(nèi)開采了一層極薄的保護(hù)層，達(dá)到層內(nèi)自我解放，給煤層內(nèi)部泄壓、瓦斯釋放和流動創(chuàng)造了良好的條件，其結(jié)果是縫槽上下的煤體在一定范圍內(nèi)得到充分的泄壓，增大了煤層的透氣性；同時，縫槽周圍的煤體在地應(yīng)力的作用下向縫槽產(chǎn)生空間移動，使煤體內(nèi)的裂隙擴(kuò)大，大大改善了煤層中的瓦斯流動狀態(tài)。煤體內(nèi)的瓦斯得到充分釋放，應(yīng)力集中帶向內(nèi)部轉(zhuǎn)移，從而消除了煤與瓦斯突出危險性。但目前的水力割縫噴頭大多依賴于注水管的旋轉(zhuǎn)從而帶動水力割縫噴頭的轉(zhuǎn)動，不可以自己單獨旋轉(zhuǎn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種可旋轉(zhuǎn)的新型水力割縫噴頭，解決現(xiàn)有水力割縫噴頭不可自己單獨旋轉(zhuǎn)的問題。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:一種新型水力割縫噴頭，包括注水管和噴頭，所述噴頭安裝在注水管的出水端；所述噴頭為圓筒形，包括筒體、前端面和后端面，其中前端面與筒體固連，后端面與筒體可轉(zhuǎn)動連接；所述噴頭的前端面以及筒體上分別設(shè)有射流孔，其中前端面上的射流孔與注水管的出水口位于同一軸線上；所述噴頭內(nèi)部固連有能夠使噴頭轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流裝置。
[0005]所述導(dǎo)流裝置的一端與噴頭內(nèi)壁密封連接，另一端與噴頭的前端面固連，導(dǎo)流裝置與噴頭內(nèi)壁之間形成儲水腔；所述導(dǎo)流裝置正對注水管的出水口軸向設(shè)有圓柱形增壓腔，增壓腔的腔壁上徑向設(shè)有噴口，噴口外部設(shè)有能夠?qū)娍趪姵龅乃餮卦鰤呵坏那芯€方向?qū)С龅膶?dǎo)流板；所述導(dǎo)流裝置正對前端射流孔設(shè)有排水腔，排水腔的腔壁設(shè)有連通儲水腔的進(jìn)水孔。
[0006]所述增壓腔的直徑小于噴頭的內(nèi)徑，所述排水腔的內(nèi)徑小于增壓腔的內(nèi)徑。
[0007]所述增壓腔和排水腔的腔底均為圓錐形。
[0008]所述進(jìn)水孔的直徑小于噴口的直徑。
[0009]所述出水孔至少設(shè)置兩個，且對稱設(shè)置。
[0010]所述導(dǎo)流板的一端固連于噴口的一側(cè)，另一端為自由端，傾斜延伸至噴口的另一側(cè)，且各導(dǎo)流板的導(dǎo)流方向與噴頭的轉(zhuǎn)動方向相反。
[0011 ] 所述導(dǎo)流裝置位于側(cè)面射流孔和前端射流孔之間。
[0012]所述噴頭的后端面通過螺栓與注水管連接。
[0013]所述后端面和筒體的連接處設(shè)有密封圈。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過在所述噴頭內(nèi)部設(shè)置具有一定角度的導(dǎo)流板及軸承，當(dāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的水射流，沖擊導(dǎo)流板時，導(dǎo)流板受到反作用力，獲得動能，從而帶動噴頭轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)簡單，且實現(xiàn)了水力割縫的方便快捷高效。
【附圖說明】
[0015]圖1為根據(jù)本實用新型的水力割縫噴頭的剖面圖。
[0016]圖2為圖1中所示的噴頭導(dǎo)流板處的截面圖。
[0017]圖中，1.注水管，2.噴頭，21.射流孔，22.射流孔，23.儲水腔，24.后端面，25.前端面，26.筒體，3.導(dǎo)流裝置，31.增壓腔，32.噴口，33.導(dǎo)流板，34.排水腔，35.進(jìn)水孔，
4.軸承，5.密封圈。
【具體實施方式】
[0018]如圖所示，一種新型水力割縫噴頭，包括注水管I和噴頭2，所述噴頭2安裝在注水管I的出水端；所述噴頭2為圓筒形，包括筒體26、前端面25和后端面24，其中前端面25與筒體26固連，后端面24與筒體16可轉(zhuǎn)動連接；所述噴頭2的前端面25以及筒體26上分別設(shè)有射流孔21、22，其中前端面25上的射流孔22與注水管I的出水口位于同一軸線上；所述噴頭2內(nèi)部固連有能夠使噴頭2轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流裝置3。
[0019]所述導(dǎo)流裝置3的一端與噴頭2內(nèi)壁密封連接，另一端與噴頭2的前端面25固連，導(dǎo)流裝置3與噴頭2內(nèi)壁之間形成儲水腔23 ;所述導(dǎo)流裝置3正對注水管I的出水口軸向設(shè)有圓柱形增壓腔31，增壓腔31的腔壁上徑向設(shè)有噴口 32，噴口 32外部設(shè)有能夠?qū)娍?2噴出的水流沿增壓腔23的切線方向?qū)С龅膶?dǎo)流板32 ;所述導(dǎo)流裝置3正對前端射流孔22設(shè)有排水腔34，排水腔34的腔壁設(shè)有連通儲水腔23的進(jìn)水孔35。
[0020]所述增壓腔31的直徑小于噴頭2的內(nèi)徑，所述排水腔34的內(nèi)徑小于增壓腔31的內(nèi)徑。
[0021]所述增壓腔31和排水腔34的腔底均為圓錐形。
[0022]所述進(jìn)水孔35的直徑小于噴口 32的直徑。
[0023]所述出水孔35至少設(shè)置兩個，且對稱設(shè)置。
[0024]所述導(dǎo)流板33的一端固連于噴口 32的一側(cè)，另一端為自由端，傾斜延伸至噴口 32的另一側(cè)，且各導(dǎo)流板33的導(dǎo)流方向與噴頭2的轉(zhuǎn)動方向相反。
[0025]所述導(dǎo)流裝置3位于側(cè)面射流孔21和前端射流孔22之間。
[0026]所述噴頭2的后端面24通過螺栓與注水管I連接。
[0027]所述后端面24和筒體26的連接處設(shè)有密封圈5。
[0028]使用時，水流通過注水管I的出水口進(jìn)入噴頭2中，一部分水流經(jīng)過側(cè)面射流孔21噴出，另一部分水流沖入增壓腔31，再通過噴口 32及導(dǎo)流板33進(jìn)入儲水腔23，由于導(dǎo)流板33的作用，水流產(chǎn)生反作用力推動導(dǎo)流裝置3，從而使噴頭2轉(zhuǎn)動；再由于進(jìn)水孔35的直徑小于噴口 32的直徑，儲水腔23內(nèi)會形成較大的壓力，使水流以較快的速度進(jìn)入排水腔34，并經(jīng)前端的射流口 22噴出。從前端射流口 22沖出來的水可以在噴頭2前方?jīng)_刷出一個小的孔洞，避免噴頭觸碰到煤體。由于噴頭2與注水管I采用螺栓連接的方式，方便噴頭2的o
【主權(quán)項】
1.一種新型水力割縫噴頭，包括注水管和噴頭，其特征在于，所述噴頭安裝在注水管的出水端；所述噴頭為圓筒形，包括筒體、前端面和后端面，其中前端面與筒體固連，后端面與筒體可轉(zhuǎn)動連接；所述噴頭的前端面以及筒體上分別設(shè)有射流孔，其中前端面上的射流孔與注水管的出水口位于同一軸線上；所述噴頭內(nèi)部固連有能夠使噴頭轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述導(dǎo)流裝置的一端與噴頭內(nèi)壁密封連接，另一端與噴頭的前端面固連，導(dǎo)流裝置與噴頭內(nèi)壁之間形成儲水腔；所述導(dǎo)流裝置正對注水管的出水口軸向設(shè)有圓柱形增壓腔，增壓腔的腔壁上徑向設(shè)有噴口，噴口外部設(shè)有能夠?qū)娍趪姵龅乃餮卦鰤呵坏那芯€方向?qū)С龅膶?dǎo)流板；所述導(dǎo)流裝置正對前端射流孔設(shè)有排水腔，排水腔的腔壁設(shè)有連通儲水腔的進(jìn)水孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述增壓腔的直徑小于噴頭的內(nèi)徑，所述排水腔的內(nèi)徑小于增壓腔的內(nèi)徑。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述增壓腔和排水腔的腔底均為圓錐形。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述進(jìn)水孔的直徑小于噴口的直徑。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述出水孔至少設(shè)置兩個，且對稱設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述導(dǎo)流板的一端固連于噴口的一側(cè)，另一端為自由端，傾斜延伸至噴口的另一側(cè)，且各導(dǎo)流板的導(dǎo)流方向與噴頭的轉(zhuǎn)動方向相反。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述導(dǎo)流裝置位于側(cè)面射流孔和前端射流孔之間。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述噴頭的后端面通過螺栓與注水管連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述后端面和筒體的連接處設(shè)有密封圈。
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型水力割縫噴頭，包括注水管和噴頭，所述噴頭安裝在注水管的出水端；所述噴頭為圓筒形，包括筒體、前端面和后端面，其中前端面與筒體固連，后端面與筒體可轉(zhuǎn)動連接；所述噴頭的前端面以及筒體上分別設(shè)有射流孔，其中前端面上的射流孔與注水管的出水口位于同一軸線上；所述噴頭內(nèi)部固連有能夠使噴頭轉(zhuǎn)動的導(dǎo)流裝置，當(dāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的水射流，沖擊導(dǎo)流板時，導(dǎo)流板受到反作用力，獲得動能，從而帶動噴頭轉(zhuǎn)動，結(jié)構(gòu)簡單，且實現(xiàn)了水力割縫的方便快捷高效。
【IPC分類】E21B43/26
【公開號】CN204754899
【申請?zhí)枴緾N201520478385
【發(fā)明人】李學(xué)龍, 李國愛, 劉淑敏, 婁全, 邱黎明, 鈕月, 張益?zhèn)?
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月6日