一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種礦井瓦斯防治領域用于水力沖孔技術中的鉆頭，尤其是關于水力沖孔技術中一種鉆進沖孔兩用分體式高效雙噴嘴鉆頭。
【背景技術】
[0002]由于煤層中往往含有高濃度瓦斯氣體，為保證生產(chǎn)安全，在開采煤層之前需要將其中的瓦斯抽出，一般是采用鉆機向煤層施工瓦斯抽采鉆孔，抽采其中的瓦斯然后才可開采煤層。但煤層透氣性差，僅靠瓦斯自動釋放，其效率低下，釋放效果難以滿足生產(chǎn)需要。為了提高瓦斯抽采效率，現(xiàn)階段常用的方法為高壓水力沖孔，將鉆孔后的煤層沖出大的穴洞。為了提高作業(yè)效率，要求鉆孔所用的鉆頭可直接用于沖孔使用，沖孔時鉆頭內部流通的是高壓水，為了使沖孔效果達到預期目標，要求鉆頭有徑向射流噴嘴；鉆孔時水從鉆頭的軸向孔流出冷卻鉆頭和排渣，沖孔時水從徑向射流噴嘴流出。現(xiàn)階段的鉆進沖孔兩用鉆頭結構復雜，造價高，一個鉆頭在施工一到兩個孔后鉆頭就會磨損，重復使用率低，經(jīng)濟性差，急需加以進一步改進。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型的主要目的在于，解決現(xiàn)在水力沖孔技術中鉆頭結構復雜，造價高，重復使用率低，經(jīng)濟性差等問題，而設計一種新的鉆進沖孔兩用分體式高效雙噴嘴鉆頭，可以快速有效的進行鉆孔作業(yè)和沖孔造穴作業(yè)。
[0004]本實用新型的技術方案是:一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭，包括水流轉換閥和切削部，水流轉換閥的頭端與切削部的尾端通過錐螺紋連接，水流轉換閥的尾端通過錐螺紋與鉆機連接，所述水流轉換閥包括射流噴嘴、導向體、活塞、彈簧和密封圈，水流轉換閥的閥體內由尾端至頭端方向設有半徑依次減小的第一軸向孔、第二軸向孔、第三軸向孔，所述導向體設置在第一軸向孔內，導向體設有多個用于水流通過的軸向通孔，所述活塞設置在第二軸向孔內，該第二軸向孔在靠近第三軸向孔的一端開設有環(huán)形槽，所述密封圈置于該環(huán)形槽內，彈簧設置在第三軸向孔內，所述活塞的一端貫穿導向體且活塞可沿軸向移動，活塞的另一端與彈簧連接，活塞具有可與所述密封圈密封配合的錐面體，在第二軸向孔內靠近第一軸向孔的位置設有斜向切削部的徑向孔，所述射流噴嘴設置在該徑向孔內，鉆孔施工時，通過改變水流量來控制活塞運動，從而改變活塞與閥體間的開口大小，達到改變水流通道的目地。
[0005]所述切削部的頭端為三翼狀，該三翼狀頭端的端面設置有用于切削巖石或煤體的圓形金剛石復合片，該三翼狀頭端的側面設置有用于保護切削部的長條形金剛石復合片。
[0006]所述水流轉換閥的一端通過內錐螺紋與所述鉆機的鉆桿連接，另一端設置有外錐螺紋，所述切削部的連接端設有與水流轉換閥相配合連接的內錐螺紋。
[0007]所述水流轉換閥沿軸向對稱設有兩個徑向孔，徑向孔與水流轉換閥軸線成一定夾角，夾角大小范圍為45度-90度，所述射流噴嘴為兩個，分別設置在兩個對稱的徑向孔內。
[0008]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果如下:
[0009]1、本實用新型結構簡單，鉆頭耐磨，經(jīng)濟性高，通過使用鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭可以使鉆孔作業(yè)與沖孔作業(yè)連續(xù)進行，低水壓條件下，水流從軸向孔流出用于鉆進，鉆孔完畢后，只需向鉆桿內通入高壓水，就可進行沖孔作業(yè)，高水壓條件下，活塞將軸向孔堵住，徑向孔打開，尚速水流從徑向孔流出完成水利沖孔，提尚施工作業(yè)效率；
[0010]2、本實用新型能夠重復利用，鉆進沖孔兩用高效雙噴嘴鉆頭采用分體式設計，當切削部磨損后，只需更換切削部，水流轉換閥可重復利用，這樣可大大降低煤礦鉆孔沖孔的生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭的結構示意圖。
[0012]圖2為圖1的右視圖。
[0013]1:水流轉換閥101:閥體
[0014]102:射流噴嘴103:導向體
[0015]104:活塞105:彈簧
[0016]106:密封圈107:徑向孔
[0017]108:第一軸向孔109:第二軸向孔
[0018]110:第三軸向孔2:切削部
[0019]201:圓形金剛石復合片202:長條形金剛石復合片。
【具體實施方式】
[0020]本實用新型提出一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭，在鉆機中使用，尤其是在礦井瓦斯防治領域，用于水力沖孔技術的鉆機中將該鉆頭與其鉆桿連接使用。如圖1所示，為本實用新型的結構示意圖，本實用新型的鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭包括水流轉換閥I和切削部2。水流轉換閥I和切削部2采用分體式設計，通過錐螺紋連接，便于拆卸更換。在水流轉換閥I的尾端設有內錐螺紋，與所述鉆機的鉆桿連接，水流轉換閥I的頭端設有外錐螺紋，切削部2的尾端設置有內錐螺紋，用于和水流轉換閥I的頭端連接，切削部2的頭端為三翼狀，如圖2所示，圖2為圖1的右視圖。
[0021]具體的，水流轉換閥I包括閥體101，射流噴嘴102、導向體103、活塞104，彈簧105和密封圈106。水流轉換閥I的閥體內由尾端至頭端方向設有第一軸向孔108、第二軸向孔109、第三軸向孔110，所述第一軸向孔108、第二軸向孔109、第三軸向孔110的半徑依次減小。
[0022]所述導向體103設置在第一軸向孔108內，導向體103設置有多個用于水流通過的軸向通孔，水流經(jīng)過后流向第二軸向孔方向。
[0023]活塞104設置在第二軸向孔109內，第二軸向孔109在靠近第三軸向孔110的一端開設有環(huán)形槽，所述密封圈106置于該環(huán)形槽內，如圖1所示，所述活塞104具有一錐面體，用于與密封圈106配合進行密封，活塞104的一端貫穿導向體且活塞可沿軸向移動，活塞104的另一端連接彈簧105的一端。
[0024]彈簧105設置在第三軸向孔110內，彈簧105的另一端固定在水流轉換閥I的閥體。
[0025]在第二軸向孔109內靠近第一軸向孔108的位置設有徑向孔107，該徑向孔107斜向切削部2，其一端與第二軸向孔109貫通，另一端朝切削部2方向傾斜伸出閥體外，所述射流噴嘴102設置在該徑向孔107內。如圖1所示，水流轉換閥I沿軸向對稱設有兩個徑向孔107，射流噴嘴102有兩個，分別設置在兩個對稱的徑向孔107內。
[0026]切削部2的頭端為三翼狀，如圖2所示。該三翼狀頭端的端面設置有圓形金剛石復合片201，用于切削巖石或煤體，三翼狀頭端的側面設置有長條形金剛石復合片202，用于保護切削部2本體，防止切削部2過度磨損而失效。
[0027]本實用新型結構簡單，鉆頭耐磨，經(jīng)濟性高，通過使用鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭可以使鉆孔作業(yè)與沖孔作業(yè)連續(xù)進行，低水壓條件正常鉆孔時，水流從第一軸向孔108流出，在彈簧105的作用下，活塞104朝水流轉換閥I的尾端伸出，活塞104的錐面與密封圈106之間有縫隙，從導向體103流向第二軸向孔109方向的水流，可通過縫隙經(jīng)第二軸向孔109、第三軸向孔110流到切削部2，用于冷卻切削部2。
[0028]當需要沖孔時，增大水流量，高水壓條件下，在節(jié)流口的作用下，活塞104進水側水壓大于出水側水壓，水壓作用在活塞104的端面上，活塞104沿軸向朝水流轉換閥I的頭端移動，壓縮彈簧105，活塞104的錐面與密封圈106之間的間隙被封閉，徑向孔107打開，高壓水從徑向孔107的射流噴嘴102射出，完成水利沖孔。
【主權項】
1.一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭，其特征在于，包括水流轉換閥(I)和切削部(2)，水流轉換閥(I)的頭端與切削部(2)的尾端通過錐螺紋連接，水流轉換閥(I)的尾端通過錐螺紋與鉆機連接，所述水流轉換閥(I)包括射流噴嘴(102)、導向體(103)、活塞(104)、彈簧(105)和密封圈(106)，水流轉換閥(I)的閥體內由尾端至頭端方向設有半徑依次減小的第一軸向孔(108)、第二軸向孔(109)、第三軸向孔(I 10)，所述導向體(103)設置在第一軸向孔(108)內，導向體(103)設有多個用于水流通過的軸向通孔，所述活塞(104)設置在第二軸向孔(109)內，該第二軸向孔(109)在靠近第三軸向孔(110)的一端開設有環(huán)形槽，所述密封圈(106)置于該環(huán)形槽內，彈簧(105)設置在第三軸向孔(110)內，所述活塞(104)的一端貫穿導向體且活塞(104)可沿軸向移動，活塞(104)的另一端與彈簧(105)連接，活塞(104)具有可與所述密封圈(106)密封配合的錐面體，在第二軸向孔(109)內靠近第一軸向孔(108)的位置設有斜向切削部(2)的徑向孔(107)，所述射流噴嘴(102)設置在該徑向孔(107)內。2.根據(jù)權利要求1所述的一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭，其特征在于，其中所述切削部(2)的頭端為三翼狀，該三翼狀頭端的端面設置有用于切削巖石或煤體的圓形金剛石復合片(201)，該三翼狀頭端的側面設置有用于保護切削部(2)的長條形金剛石復合片(202)。3.根據(jù)權利要求1所述的一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭，其特征在于，其中所述水流轉換閥(I)的一端通過內錐螺紋與所述鉆機的鉆桿連接，另一端設置有外錐螺紋，所述切削部(2 )的連接端設有與水流轉換閥(I)相配合連接的內錐螺紋。4.根據(jù)權利要求1所述的一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭，其特征在于，其中所述水流轉換閥(I)沿軸向對稱設有兩個徑向孔(107)，所述射流噴嘴(102)為兩個，分別設置在兩個對稱的徑向孔(107)內。
【專利摘要】本實用新型公開一種鉆進沖孔兩用分體式雙噴嘴鉆頭，包括水流轉換閥和切削部，水流轉換閥頭端與切削部尾端通過錐螺紋連接，水流轉換閥包括射流噴嘴、導向體、活塞、彈簧和密封圈，水流轉換閥的閥體內由尾端至頭端方向設有半徑依次減小的第一軸向孔、第二軸向孔、第三軸向孔，導向體設置在第一軸向孔，活塞設置在第二軸向孔，密封圈設置在第二軸向孔的環(huán)形槽內，彈簧設置在第三軸向孔，活塞連接彈簧，活塞具有可與所述密封圈密封配合的錐面體，在第二軸向孔內設有斜向切削部的徑向孔，射流噴嘴設置在該徑向孔內。本實用新型結構簡單，經(jīng)濟性高，鉆孔作業(yè)與沖孔作業(yè)連續(xù)進行，鉆頭采用分體式設計，方便更換切削部，降低生產(chǎn)成本。
【IPC分類】E21B10/61, E21B21/08, E21B21/10
【公開號】CN204827248
【申請?zhí)枴緾N201520387517
【發(fā)明人】武國勝, 程遠平, 王曉平, 孫利民, 周萬普, 劉亞曉
【申請人】平頂山市鐵福來機電設備有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月8日