專利名稱：一種機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鉆頭，尤其是一種適用于煤礦井下使用的機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭。
背景技術(shù)：
公知的煤礦瓦斯抽采、探水、探斷層等鉆孔施工主要是采用水射流式鉆頭，其特點(diǎn)是在打鉆時(shí)通過高壓水，對(duì)煤礦巖層和煤層實(shí)施打鉆割縫工作，這種裝置由于煤礦下水 質(zhì)不純凈，導(dǎo)致原鉆頭中的閥芯易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，且水壓不可控，造成不具有反復(fù)切換的功能、成孔效率、割縫能力低等缺陷。CN1776185A公開的“可水壓切換沖孔、割縫的高壓水射流鉆頭”，其鉆芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝配要求精度較高，且高壓狀態(tài)下閥芯在閥體內(nèi)移動(dòng)會(huì)使0型密封圈易疲勞斷裂。另外，在許多特殊條件下的煤礦瓦斯抽采作業(yè)中，為了提高工作效率和抽采能力，充分利用已有的鉆孔，需要在現(xiàn)有的鉆具功能上添加水力割縫的功能，因此急需一種結(jié)構(gòu)簡單且能實(shí)現(xiàn)反復(fù)切換水力射流割縫的鉆頭。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、割縫能力強(qiáng)、節(jié)約水資源、鉆進(jìn)速度更快、成孔效果好的機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭，它包括鉆頭體、與鉆頭體相連接的帶有階梯通孔的管接頭，管接頭與鉆頭體連接一端的通孔內(nèi)順序設(shè)有閥芯體和復(fù)位彈簧，管接頭的端口處設(shè)有將閥芯體固定的閥堵，管接頭的外圓周面上開有多個(gè)與內(nèi)孔相通的徑向孔，每個(gè)徑向孔內(nèi)均設(shè)有一個(gè)高壓割縫噴嘴。所述鉆頭體和管接頭的連接處為多邊形，并帶有限位導(dǎo)向槽；所述鉆頭體和管接頭之間設(shè)有連接銷；所述管接頭外圓周面上開設(shè)的多個(gè)與內(nèi)孔相通的徑向孔為3個(gè)。有益效果本實(shí)用新型的機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭，鉆頭體與管接頭之間連接處采用多邊形結(jié)構(gòu)，更好的保證管接頭在鉆頭體中不會(huì)自轉(zhuǎn)，傳遞扭力更為均勻，不易損壞；閥芯體在復(fù)位彈簧與閥堵的作用下更好的起到密封作用，大大的節(jié)約了用水，相比傳統(tǒng)鉆頭提高煤層透氣性的5-10倍。

圖I為本實(shí)用新型一種機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中高壓割縫噴嘴的剖視圖。圖中I-鉆頭體，2-閥堵，3-連接銷，4-閥芯體，5-復(fù)位彈簧，6-管接頭，7_高壓割縫噴嘴。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施作進(jìn)一步的說明[0011]如圖I和圖2所示，本實(shí)用新型的機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭，它包括鉆頭體I、閥堵2、連接銷3、閥芯體4、復(fù)位彈簧5和管接頭6和高壓割縫噴嘴7。其中鉆頭體I為常見的PDC鉆頭，管接頭6上設(shè)有階梯通孔，鉆頭體I和管接頭6的連接處為多邊形，并帶有限位導(dǎo)向槽，鉆頭體I和管接頭6通過連接銷3與管接頭6連接，連接銷3為圓柱體，管接頭6設(shè)有與鉆頭體I連接一端的通孔內(nèi)順序設(shè)有閥芯體4和復(fù)位彈簧5，管接頭6的端口處設(shè)有將閥芯體4固定的閥堵2，閥芯體4放置于復(fù)位彈簧5的頂部，在安裝時(shí)將閥堵2安裝于管接頭6上并壓縮一定量的復(fù)位彈簧5，使閥堵2在復(fù)位彈簧5的作用力下將管接頭6密封，管接頭6的側(cè)面開有3個(gè)與內(nèi)孔相通的徑向孔，每個(gè)徑向孔內(nèi)均設(shè)有一個(gè)高壓割縫噴嘴7，高壓割縫噴嘴7可根據(jù)對(duì)高壓水的割縫半徑和效果而改進(jìn)直徑和長度。在鉆進(jìn)過程中，鉆機(jī)連接鉆桿推進(jìn)本裝置前進(jìn)時(shí)，當(dāng)鉆頭體I接觸煤礦巖層或煤層向前鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭體I受力至復(fù)位彈簧5壓縮，使閥芯體4受力減少，從而使閥芯體4內(nèi)部與外部相通，使管接頭6內(nèi)的水流出，起到冷卻鉆頭體I及排粉效果；當(dāng)鉆進(jìn)工作結(jié)束且需要對(duì)煤層割縫退鉆時(shí)，向前的機(jī)械阻力消失，復(fù)位彈簧5推動(dòng)閥芯體4至閥堵2密封，閥 芯體4頭部停止出水，管接頭6內(nèi)水從高壓割縫噴嘴7中射出，配合鉆頭體I倒鉆旋轉(zhuǎn)，達(dá)到對(duì)煤巖體實(shí)現(xiàn)高壓割縫效果。
權(quán)利要求1.一種機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭，其特征是它包括鉆頭體(I)、與鉆頭體(I)相連接的帶有階梯通孔的管接頭(6)，管接頭(6)與鉆頭體(I)連接一端的通孔內(nèi)順序設(shè)有閥芯體(4)和復(fù)位彈簧(5)，管接頭(6)的端口處設(shè)有將閥芯體(4)固定的閥堵(2)，管接頭(6)的外圓周面上開有多個(gè)與內(nèi)孔相通的徑向孔，每個(gè)徑向孔內(nèi)均設(shè)有一個(gè)高壓割縫噴嘴(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭，其特征是所述鉆頭體(I)和管接頭(6)的連接處為多邊形，并帶有限位導(dǎo)向槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭，其特征是所述鉆頭體(I)和管接頭(6 )之間設(shè)有連接銷(3 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭，其特征是所述管接頭(6)外圓周面上開設(shè)的多個(gè)與內(nèi)孔相通的徑向孔為3個(gè)。
專利摘要一種機(jī)械自切換式高壓水射流割縫鉆頭，適用于煤礦井下。它包括鉆頭體和設(shè)有螺紋管道的管接頭，管接頭與鉆頭體連接一端內(nèi)順序設(shè)有閥芯體和復(fù)位彈簧，管接頭設(shè)有將閥芯體密封的閥堵，管接頭的側(cè)面開有多個(gè)與內(nèi)部管道垂直相通的出口，每個(gè)出口上均設(shè)有高壓割縫噴嘴。其結(jié)構(gòu)簡單、割縫能力強(qiáng)、節(jié)約水資源、鉆進(jìn)速度更快、成孔效果好。
文檔編號(hào)E21B7/18GK202380976SQ20112034886
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者張連軍, 林柏泉, 王春利 申請(qǐng)人:中國礦業(yè)大學(xué), 徐州博安科技發(fā)展有限責(zé)任公司