[发明专利]多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头

说明书

技术领域

本发明属于煤矿用煤层钻孔切缝卸压防治煤矿冲击地压灾害的高压水射流设备部件，特别涉及一种多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头。

背景技术

工程用高压水射流钻孔、切缝喷头的结构主要分以下几类：第一类是强制旋转和自旋转喷头，强制旋转喷头体积较大，且结构复杂。自旋转喷头，结构复杂，还需要限速装置。这类喷头主要应用于船舶除锈和切缝等工程；第二类是内旋转式喷头，射流要求压力高，一般设备很难达到，这类喷头主要应用于建筑物清洗和管道清洗等工程，第三类是多喷嘴固定式喷头，成孔不规则，这类喷头主要应用于油田钻孔和辅助掘进等工程，总的来说：现有的喷头结构复杂，功能单一，主要应用于石油工程、清洗管道、船舶除锈等工程，用于矿山工程均不合适。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种结构简单、钻孔切缝速度快、不易卡钻、煤体卸压效果好的多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头。

本发明解决技术问题采用的技术方案是：多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头包括钻杆、钻头连接体、外套筒、流水孔，其特点是在钻头连接体中心用内螺纹连接一个低压出水控制阀体，低压出水控制阀体中心设出水孔，出水孔与外套筒中心的流水孔相通，出水孔中设一个台阶，台阶里端装低压出水控制阀弹簧，弹簧左端连接一个滑块，在外套筒的圆周壁上对称位置内螺纹连接二个高压控制阀体，高压控制阀体内设有锥形喷嘴，喷嘴下部垂直连通设一个弹簧圆柱滑块孔，孔中左侧用弹簧座固定一个高压控制阀弹簧，弹簧右端连接圆柱滑块，连通外套筒中心流水孔和弹簧圆柱滑块孔设一个斜向的通水孔，在低压出水控制阀体、高压控制阀体和出水孔堵塞上均设两个专用扳手插孔。

本发明的有益效果是：多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头是钻孔切缝为一体的高压水射流喷头，其结构简单、易制造、成本低，该喷头功能多，钻孔切缝速度快，不易卡钻，射流打击力大，切割煤体成缝的宽度和深度大，煤体卸压效果好，通过切缝削弱煤体应力，降低应力集中程度，使煤体释放变形能，达到防治煤矿冲击地压的目的提高煤矿生产的安全性。

附图说明

以下结合附图以实施例具体说明。

图1是多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头结构局剖图。

图2是多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头备件出水孔堵塞图。

图3是图1中低压出水控制阀体结构剖视放大图。

图4是图1中高压控制阀体结构剖视放大图。

图中，1-外套筒；1-1-流水孔；2-高压控制阀弹簧座；3-高压控制阀弹簧；4-圆柱滑块；5-高压喷嘴；6-高压控制阀体；6-1-通水孔；6-2-弹簧圆柱滑块孔；6-3-专用扳手插孔；7-垫片；8-滑块；9-低压出水控制阀弹簧；10-出水孔；11-低压出水控制阀体；11-1-专用扳手插孔；12-钻头连接体；13-钻杆；14-出水孔堵塞；14-1-专用扳手插孔；

具体实施方式

实施例，参照附图1～4，多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头的外套筒1左端头固定连接钻杆13，右端头固定连接钻头连接体12，钻杆13设内螺纹，钻头连接体12设外螺纹，钻头连接体12中心用内螺纹连接一个低压出水控制阀体11，低压水控制阀体11中心设出水孔10，出水孔10中设台阶并装低压出水控制弹簧9，低压出水控制弹簧9左端连接一个滑块8，出水孔10与外套筒1中心的流水孔1-1相通。在低压出水控制阀体11与外套筒1连接处装有垫片7。在外套筒1的圆周壁上对称用内螺纹连接二个高压控制阀体6，高压控制阀体6内设有锥形高压喷嘴5，高压控制阀体6内与高压喷嘴5底部垂直相通设有弹簧圆柱滑块孔6-2，孔6-2中左侧设弹簧座2，弹簧座2上装有高压控制阀弹簧3，弹簧3的右侧装有圆柱滑块4，与弹簧圆柱滑块孔6-2相通设有斜向通水孔6-1。通水孔6-1与外套筒1中的流水孔1-1相通。在出水孔堵塞14、低压出水控制阀体11和高压控制阀体6上均设有专用扳手插孔14-1、11-1和6-1以做装卸用。

多功能煤层防冲射流钻孔切缝喷头的工作原理是用钻头连接体12连接钻头进行钻孔时，注入水为低压水，高压控制阀体6中的通水孔6-1的水压力小于高压控制阀弹簧3的力，不能推动圆柱滑块4，则高压喷嘴5不通，低压出水控制阀体11中部分水压力小于低压出水控制阀弹簧9的力，不能推动滑块8，水从低压出水控制阀体11中的出水孔10流出，实现低压水冲刷钻粉的功能。退出钻孔进行切缝时，注入高压水，外套筒1的流水孔1-1中的水压力大于低压出水控制阀弹簧9的压力。水压推动滑块8，则不能从低压出水控制阀11中的出水孔10流出，高压控制阀体6中的通水孔6-1的水压力大于高压控制阀弹簧3的力，推动圆柱滑块4左移，高压喷嘴5通，水从高压喷嘴5喷出，实现高压水切缝功能。高压控制阀体6可替换低压出水阀体11做正前方切缝用，外套筒1上高压控制阀体6孔则用出水口堵塞4堵住。高压控制阀体6可同时装在外套筒1的圆周壁上和钻头连接体12内进行切缝工作。