[發(fā)明專利]礦用鉆割一體鉆頭

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310500644.2
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103527096A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張曉銀
• 申請（專利權(quán)）人: 張曉銀
• 主分類號: E21B10/00
• 分類號: E21B10/00;E21B10/60;E21B10/42;E21F7/00
• 代理公司: 陜西增瑞律師事務(wù)所 61219
• 代理人: 張瑞琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦用機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種礦用鉆割一體鉆頭。

背景技術(shù)

高壓水射流增透防突技術(shù)研究始于上世紀(jì)80年代，目前國外高壓水射流增透防突技術(shù)已經(jīng)非常成熟，廣泛應(yīng)用于路面清洗、工業(yè)除銹、彈藥除銹、油井腐蝕防護(hù)、金屬及非金屬板材切割、噴射注漿、破碎路面、破碎大豆分離蛋白、煤礦瓦斯抽采等，尤其澳大利亞，在地面和井下鉆孔中應(yīng)用高壓水輔助鉆進(jìn)和切縫增透技術(shù)已非常成熟，在全世界占領(lǐng)先地位。

國內(nèi)高壓水射流增透防突技術(shù)研究始于上世紀(jì)90年代，分別有研究磨料高壓水射流防突設(shè)備及技術(shù)，由于添加磨料，工藝復(fù)雜，適用于較淺防突瓦斯抽放鉆孔；及利用鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)切割、鉆桿輸水的高壓水射流設(shè)備，鉆桿連接處容易滲漏，保壓問題需要解決；及高壓水射流增透防突設(shè)備,無法實(shí)現(xiàn)鉆割一體，存在易堵塞水路問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種礦用鉆割一體鉆頭，提供一種新結(jié)構(gòu)的鉆頭，實(shí)現(xiàn)了鉆割一體化，打鉆和切割的切換簡單可靠，不加磨料，純水切割。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種礦用鉆割一體鉆頭，包括內(nèi)腔開通的主軸，主軸的前端同軸安裝有環(huán)形壓蓋，后端用于和高壓鉆桿相連接，主軸上沿徑向方向安裝有用于切割煤層的噴嘴；主軸內(nèi)腔中、且位于噴嘴安裝處的前方與主軸同軸安裝有彈性件，彈性件前端固定安裝有密封件，密封件在彈性件伸展時隨之向前運(yùn)動，并封閉環(huán)形壓蓋和主軸之間的流通通道，密封件和主軸之間具有用于形成水流通道的空隙，密封件的前端固定安裝有連接件，連接件和壓蓋之間具有用于形成水流通道的空隙，連接件的前段伸出在壓蓋的外部且同軸固定安裝有鉆頭；鉆頭的后段同軸安裝有管狀護(hù)件，管狀護(hù)件套裝在壓蓋和主軸的外部，管狀護(hù)件的長度滿足以下條件：在密封件封閉環(huán)形壓蓋和主軸之間的流通通道時，管狀護(hù)件的后端位于噴嘴噴水口的前方以打開噴嘴的噴水口；否則管狀護(hù)件的后端位于噴嘴噴水口的后方以關(guān)閉噴嘴的噴水口。

進(jìn)一步的，彈性件為彈簧，主軸內(nèi)腔中、且位于噴嘴安裝處的前方設(shè)置有一階梯狀凸臺，彈簧的后端抵在所述階梯狀凸臺的前端面上。

進(jìn)一步的，密封件為花鍵軸，花鍵軸的外徑與其在主軸內(nèi)腔中滑動段的直徑相適應(yīng)。

進(jìn)一步的，連接件為連接銷，連接銷與鉆頭螺紋連接。

進(jìn)一步的，管狀護(hù)件包括滑套和噴嘴護(hù)套，滑套螺紋連接在鉆頭的后段上，噴嘴護(hù)套通過卡銷固定連接在滑套的后段上；主軸的外部、且位于噴嘴安裝處的前方設(shè)置有主軸滑動段，主軸滑動段上設(shè)置有一個或沿圓周均勻設(shè)置有多個滑動導(dǎo)向條，滑動導(dǎo)向條均與主軸的軸向方向平行；滑套的內(nèi)腔相對于滑動導(dǎo)向條的滑動區(qū)域?yàn)榛谆瑒佣危谆瑒佣卧O(shè)置有與滑動導(dǎo)向條相適應(yīng)的滑槽，滑套滑動段的橫截面形狀與主軸滑動段的橫截面形狀相適應(yīng)；卡銷設(shè)置在滑槽的后端。

進(jìn)一步的，主軸滑動段為環(huán)形凸臺，滑套滑動段為環(huán)形內(nèi)凹槽。

進(jìn)一步的，鉆頭內(nèi)開有與主軸內(nèi)腔相連通的水流通道，水流通道的數(shù)量和位置均與該鉆頭上的鉆齒相對應(yīng)。

進(jìn)一步的，主軸上開有用于安裝噴嘴的安裝孔，各安裝孔和主軸的空腔之間還具有一隔層，隔層和主軸是一體式結(jié)構(gòu)，隔層上開有通水孔。

進(jìn)一步的，壓蓋的后段伸入在主軸內(nèi)且與主軸螺紋連接，壓蓋和主軸的連接處安裝有壓蓋密封圈。

進(jìn)一步的，噴嘴的數(shù)量為多個，且沿主軸的圓周方向均勻分布，噴嘴和主軸連接處安裝有噴嘴基座密封圈。

本發(fā)明礦用鉆割一體鉆頭的有益效果是：

一、切割直徑大，比常規(guī)割縫設(shè)備大0.4m。

二、實(shí)現(xiàn)了鉆割一體化，鉆孔施工完后可從孔底開始退鉆切割，不用反復(fù)退鉆進(jìn)鉆，節(jié)省人力成本。

三、礦用鉆割一體鉆頭結(jié)構(gòu)合理，采用高壓水壓力和縱向彈簧相配合，切換打鉆和切割兩種不同工作狀態(tài)。

四、在打鉆時遇到卡鉆現(xiàn)象能丟棄鉆頭，鉆桿完全退出鉆孔，降低損失。

五、不加磨料，純水切割，克服了磨料高壓水射流切割對設(shè)備磨損和切割孔深受限制的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明礦用鉆割一體鉆頭在打鉆工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明礦用鉆割一體鉆頭在切割工作狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明中的鉆頭的右視圖；

圖4是圖1中的A-A向剖面圖；

圖5是圖1中的B-B向剖面圖；

圖6是圖1中的Ⅰ處局部放大圖；

圖7是圖1中的Ⅱ處局部放大圖。