一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥的制作方法
【專利摘要】一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，包括桿狀的閥體，所述閥體中設(shè)有用于供水流流通的中心通道，在所述閥體的中心通道中由尾部至頭部依次設(shè)有沖孔機(jī)構(gòu)、水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和防逆流機(jī)構(gòu)，所述沖孔機(jī)構(gòu)包括位于中心通道尾部的射流腔以及多個(gè)射流噴頭，所述水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括沿中心通道尾部至頭部方向依次設(shè)置的閥桿、水流切換閥芯和閥座Ⅰ，所述防逆流機(jī)構(gòu)由沿中心通道尾部至頭部方向依次設(shè)置的閥座Ⅱ、防逆流閥芯和抵靠座構(gòu)成。本實(shí)用新型所述的轉(zhuǎn)換閥，在高水壓條件下水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)處于密閉狀態(tài)，水流通過沖孔機(jī)構(gòu)進(jìn)行沖孔作業(yè)；在低水壓條件下水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)與防逆流機(jī)構(gòu)均處于開啟狀態(tài)，可進(jìn)行鉆進(jìn)，停止供水后防逆流機(jī)構(gòu)密閉，防止煤水倒流進(jìn)入閥體。
【專利說明】
一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及礦用設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤層鉆孔深度的增加，煤層之間的應(yīng)力也逐漸增大，普通的小鉆頭鉆進(jìn)出的瓦斯抽放孔很容易被煤層之間的應(yīng)力擠壓回去，大大降低了瓦斯抽放的效率，水力鉆孔技術(shù)自上世紀(jì)80年代被發(fā)現(xiàn)以后直到現(xiàn)在才逐漸被應(yīng)用到煤層開采中去，但是由于水力鉆孔作業(yè)方式在沖孔時(shí)需要將鉆桿拔出，換成沖孔設(shè)備，才能實(shí)現(xiàn)水力沖孔，這些設(shè)備大多比較笨重，且附件較多，容易在沖孔過程中發(fā)生煤水逆流，更進(jìn)一步造成煤層抽放孔堵塞、閥體卡滯，這樣將直接導(dǎo)致鉆桿鉆進(jìn)效率低下、工人勞動強(qiáng)度增大等多個(gè)方面的問題，這也是水力沖孔技術(shù)在井下不能得到推廣的最主要原因。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的是提出一種煤礦水利沖孔作業(yè)中用于防止煤水逆流的且集沖孔與鉆進(jìn)為一體的水流轉(zhuǎn)換閥，該裝置輕質(zhì)方便、結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)際應(yīng)用效果好。
[0004]本實(shí)用新型為了解決上述問題所采取的技術(shù)方案為:一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，包括桿狀的閥體，所述閥體中設(shè)有用于供水流流通的中心通道，在所述閥體的中心通道中由尾部至頭部依次設(shè)有沖孔機(jī)構(gòu)、水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和防逆流機(jī)構(gòu)；
[0005]所述沖孔機(jī)構(gòu)包括位于中心通道尾部的射流腔以及多個(gè)射流噴頭，多個(gè)射流噴頭的噴射端沿沖孔方向傾斜貫穿閥體側(cè)壁置入射流腔內(nèi)；
[0006]所述水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括沿中心通道尾部至頭部方向依次設(shè)置的閥桿、水流切換閥芯和閥座I，閥桿的一端穿設(shè)在閥芯中，閥桿的另一端穿過支撐座與承壓板連接，且閥桿位于承壓板與支撐座之間的桿體上設(shè)置有彈性件I，所述閥座I固設(shè)在中心通道內(nèi)，水流切換閥芯設(shè)置在支撐座與閥座I之間；
[0007]所述防逆流機(jī)構(gòu)由沿中心通道尾部至頭部方向依次設(shè)置的閥座Π、防逆流閥芯和抵靠座構(gòu)成，所述閥座Π固設(shè)在中心通道內(nèi)，防逆流閥芯一端通過彈性件Π抵靠在抵靠座上，防逆流閥芯的另一端在彈性件Π的作用下抵靠在閥座Π上。
[0008]優(yōu)選的，所述彈性件I的彈性系數(shù)大于彈性件Π的彈性系數(shù)。
[0009]優(yōu)選的，所述閥體的兩個(gè)端部分別設(shè)置有用于與煤礦用鉆頭和鉆機(jī)連接的公接頭和母接頭。
[0010]優(yōu)選的，所述閥體壁上對稱貫穿設(shè)置有兩個(gè)射流噴頭。
[0011]優(yōu)選的，所述支撐座和抵靠座上均分別設(shè)有用于流通水流的環(huán)形通孔。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013]第一，本實(shí)用新型所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，沖孔機(jī)構(gòu)在高水壓的情況下，水壓可通過承壓板將水流切換閥芯緊密抵靠在閥座I上，阻斷水流繼續(xù)通過水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，此時(shí)高壓的水流可通過射流噴頭涌出以對煤層進(jìn)行沖孔，結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用。
[0014]第二，本實(shí)用新型所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，在鉆進(jìn)過程中使用低壓水流，低壓水流經(jīng)過防逆流機(jī)構(gòu)時(shí)水壓沖擊防逆流閥芯將其開啟，水流通過防逆流閥芯對煤層進(jìn)行鉆進(jìn)，一旦停止供水，水壓減小的情況下防逆流閥芯在彈性作用下回復(fù)初始位置抵靠在閥座Π上形成密封，有效防止鉆頭內(nèi)的煤水倒流回閥體內(nèi)部。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中標(biāo)記:1、閥體，2、射流腔，3、射流噴頭，4、閥桿，5、水流切換閥芯，6、閥座I，7、支撐座，8、承壓板，9、彈性件I，1、閥座Π，11、防逆流閥芯，12、抵靠座，13、彈性件Π。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明，本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型為一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，包括桿狀的閥體I，所述閥體I中設(shè)有用于供水流流通的中心通道，在所述閥體I的中心通道中由尾部至頭部依次設(shè)有沖孔機(jī)構(gòu)、水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和防逆流機(jī)構(gòu)；
[0019]所述沖孔機(jī)構(gòu)包括位于中心通道尾部的射流腔2以及多個(gè)射流噴頭3，多個(gè)射流噴頭3的噴射端沿沖孔方向傾斜貫穿閥體I側(cè)壁置入射流腔2內(nèi)；
[0020]所述水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括沿中心通道尾部至頭部方向依次設(shè)置的閥桿4、水流切換閥芯5和閥座16，閥桿4的一端穿設(shè)在閥芯5中，閥桿4的另一端穿過支撐座7與承壓板8連接，且閥桿4位于承壓板8與支撐座7之間的桿體上設(shè)置有彈性件19，所述閥座16固設(shè)在中心通道內(nèi)，水流切換閥芯5設(shè)置在支撐座7與閥座16之間；
[0021]所述防逆流機(jī)構(gòu)由沿中心通道尾部至頭部方向依次設(shè)置的閥座Π 10、防逆流閥芯11和抵靠座12構(gòu)成，所述閥座Π 10固設(shè)在中心通道內(nèi)，防逆流閥芯11一端通過彈性件Π 13抵靠在抵靠座12上，防逆流閥芯11的另一端在彈性件Π 13的作用下抵靠在閥座Π 10上。
[0022]以上為本實(shí)用新型的基本實(shí)施方式，可在以上基礎(chǔ)上作進(jìn)一步的改進(jìn)、優(yōu)化或限定。
[0023]進(jìn)一步的，所述彈性件19的彈性系數(shù)大于彈性件Π13的彈性系數(shù)。
[0024]進(jìn)一步的，所述閥體I的兩個(gè)端部分別設(shè)置有用于與煤礦用鉆頭和鉆機(jī)連接的公接頭和母接頭。
[0025]進(jìn)一步的，所述閥體I壁上對稱貫穿設(shè)置有兩個(gè)射流噴頭3。
[0026]進(jìn)一步的，所述支撐座7和抵靠座12上均分別設(shè)有用于流通水流的環(huán)形通孔。
[0027]本實(shí)用新型所述的水流轉(zhuǎn)換閥，其實(shí)際應(yīng)用過程如下:
[0028]在正常打鉆過程中，所使用的水的流速較低、壓力較小，水流先通過射流腔2進(jìn)入閥體I中，此時(shí)由于水流的壓力較小、流速較低，水流作用到承壓板8上的壓力小于彈性件19的彈力，不足以使彈性件19收縮變形，此時(shí)位于閥桿4一端的水流切換閥芯5與閥座16之間未能形成密封狀態(tài)，水流可通過水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)進(jìn)入防逆流機(jī)構(gòu)，此時(shí)防逆流機(jī)構(gòu)中的防逆流閥芯11與閥座Π 10處于密封狀態(tài)，在持續(xù)供水的情況下，水流攜帶的水壓對防逆流閥芯11的作用力越來越大，當(dāng)水壓的作用力大于彈性件π 13的彈性收縮極限時(shí)，彈性件Π 13收縮將防逆流閥芯11與閥座Π 10分離，水流通過防逆流機(jī)構(gòu)涌出鉆頭以在煤層進(jìn)行鉆進(jìn)；
[0029]在沖孔造穴過程中，所使用的水的流速較高、壓力較大，水流先通過射流腔2進(jìn)入閥體I中，此時(shí)由于水流的壓力較大、流速較高，水流作用到承壓板8上的壓力大于彈性件19的彈力，彈性件19在水壓的作用下收縮變形，閥桿4帶動水流切換閥芯5進(jìn)行軸向的位移，將水流切換閥芯5抵靠在閥座16上，此時(shí)水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)形成密封狀態(tài)，位于射流腔2中的高壓水流將通過射流噴頭3涌出，涌出的高壓水流將對煤層進(jìn)行沖孔造穴。
[0030]本實(shí)用新型所述的水流轉(zhuǎn)換閥在煤層的打鉆與沖孔過程中均可使用，在使用中只需改變水流的壓力便輕松實(shí)現(xiàn)水流轉(zhuǎn)換閥打鉆與沖孔功能間的切換，避免與解決了常規(guī)設(shè)備中打鉆與沖孔轉(zhuǎn)換更換零配件所造成的繁瑣以及工人勞動強(qiáng)度大、效率低下等問題，且防逆流機(jī)構(gòu)能有效解決打鉆與沖孔過程中煤水倒流進(jìn)入閥體內(nèi)、堵塞閥芯的問題，該水流轉(zhuǎn)換閥的實(shí)際應(yīng)用效果好、效率高且功能全。
[0031]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例描述如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述所述技術(shù)內(nèi)容作出的些許更動或修飾均為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，包括桿狀的閥體(I)，所述閥體(I)中設(shè)有用于供水流流通的中心通道，其特征在于:在所述閥體(I)的中心通道中由尾部至頭部依次設(shè)有沖孔機(jī)構(gòu)、水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和防逆流機(jī)構(gòu)； 所述沖孔機(jī)構(gòu)包括位于中心通道尾部的射流腔(2)以及多個(gè)射流噴頭(3)，多個(gè)射流噴頭(3)的噴射端沿沖孔方向傾斜貫穿閥體(I)側(cè)壁置入射流腔(2)內(nèi)； 所述水流轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括沿中心通道尾部至頭部方向依次設(shè)置的閥桿(4)、水流切換閥芯(5)和閥座1(6)，閥桿(4)的一端穿設(shè)在閥芯(5)中，閥桿(4)的另一端穿過支撐座(7)與承壓板(8)連接，且閥桿(4)位于承壓板(8)與支撐座(7)之間的桿體上設(shè)置有彈性件1(9)，所述閥座1(6)固設(shè)在中心通道內(nèi)，水流切換閥芯(5)設(shè)置在支撐座(7)與閥座1(6)之間； 所述防逆流機(jī)構(gòu)由沿中心通道尾部至頭部方向依次設(shè)置的閥座Π( 10)、防逆流閥芯(11)和抵靠座(12 )構(gòu)成，所述閥座Π (1 )固設(shè)在中心通道內(nèi)，防逆流閥芯(11) 一端通過彈性件Π (13)抵靠在抵靠座(12)上，防逆流閥芯(11)的另一端在彈性件Π (13)的作用下抵靠在閥座Π (10)上。2.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，其特征在于:所述彈性件I(9)的彈性系數(shù)大于彈性件Π (13)的彈性系數(shù)。3.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，其特征在于:所述閥體(I)的兩個(gè)端部分別設(shè)置有用于與煤礦用鉆頭和鉆機(jī)連接的公接頭和母接頭。4.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，其特征在于:所述閥體(I)壁上對稱貫穿設(shè)置有兩個(gè)射流噴頭(3)。5.如權(quán)利要求1所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉(zhuǎn)換閥，其特征在于:所述支撐座(7)和抵靠座(12)上均分別設(shè)有用于流通水流的環(huán)形通孔。
【文檔編號】E21B7/18GK205532294SQ201620089958
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】王曉平, 劉亞曉, 陳珂, 陳少華, 陳龍軍
【申請人】河南鐵福來裝備制造股份有限公司