[實用新型]一種自動旋進式高壓水破煤沖孔裝置

有效

• 申請號: 201621127313.4
• 申請日: 2016-10-17
• 公開（公告）號: CN206144465U
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 石彬鐸;張嘉勇;崔嘯;許慎;郭立穩;李準;馬寧;張妙音;閆亞華
• 申請（專利權）人: 華北理工大學
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18;E21F7/00;E21B10/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本實用新型涉及一種自動旋進式高壓水破煤沖孔裝置，具體的說是一種通過高壓水力沖孔改變圍巖應力狀態，實現裂隙發育，達到增透效果的裝置。

背景技術：

目前水力沖孔這項技術已經成為煤礦防突的重要手段。特別是在高瓦斯礦井的開采中，采用水利沖孔增透技術，可增大瓦斯抽采半徑、提高瓦斯抽采量，大大降低煤與瓦斯突出危險性。然而，現有設備一般具有流量大、壓力大、槍頭口徑大、設備笨重、成孔率低、操作危險等特點；一些流量小、壓力小、槍頭口徑小的設備又存在打孔深度淺、排煤泥水困難、沖孔孔徑小、軟煤層沖孔阻擋煤墊多、工作效率低、操作危險等特點。因此，急需設計一種節省資源、方便安裝及井下運輸、成孔率高、沖孔孔徑適中、沖孔速度快、煤泥排放快、工作效率高的裝置。

實用新型內容：

本實用新型在克服技術背景的問題情況下，設計出一套流量小、壓力小、槍頭口徑小、沖孔孔徑適中、成孔率高、煤泥排放快、沖孔效率高、設備便于井下拆裝運輸的水射流破煤沖孔增透裝置。

本實用新型包括如下技術方案：一種自動旋進式高壓水破煤沖孔裝置，由整體固定裝置、旋進裝置、軸向固旋轉換裝置、供水裝置和視頻監控裝置五部分組成；其中整體固定裝置由固定支架、四節鑲嵌平穩軌道及其固定部件組成；旋進裝置由四輪機車、液壓馬達、液壓泵站、旋進螺旋空心管、傳動齒輪、旋進扣、槍頭構成；軸向固旋轉換裝置由旋轉供水管、回轉套、固定供水管組成。供水裝置由高壓膠管、柱塞水泵、壓力表、流量計、水箱組成。視頻監控裝置由兩個防爆防水攝像頭、防爆視頻轉換器、防爆顯示電腦組成。所述整體固定裝置四條軌道采用嵌入式連接，并在兩側采用螺栓進行加固，軌道兩側裝有三叉型固定部件，三叉型固定部件可進行升降調平，且其三叉方向按旋轉90°為單位進行交替安裝。軌道前端與旋進扣固定支架相連接。所述旋進裝置液壓馬達固定在四輪機車上，四輪機車在軌道上前后行駛，液壓馬達與液壓泵站通過兩條高壓油管連接，液壓泵站安設在200m外躲避洞室內，液壓馬達輸出端通過齒輪組合，將旋轉動力傳到旋進螺旋空心管，螺旋管的螺旋線與旋進扣的螺旋線咬合，通過旋轉帶動四輪機車、可調換槍頭前進和后退。所述軸向回轉裝置旋轉供水管與旋進螺旋空心管連接，實現傳遞旋轉和供水，固定供水管固定在四輪機車上，固定供 水管與旋轉供水管通過回轉套實現連通，實現水流傳遞和旋轉切斷。所述供水裝置高壓膠管一段與固定供水管連接，另一端與柱塞水泵連接，中間串接流量計、壓力表，柱塞水泵與水箱連接。所述視頻監控裝置的防爆防水攝像頭為兩個，一個安裝在旋進扣上側10cm處的旋進扣固定支架上，監測沖孔情況。另一個安裝在四輪機車的后上部，監測整個裝置和煤壁情況。兩個攝像頭與防爆視頻轉換器相連接，防爆視頻轉換器與200m外躲避洞石內防爆顯示電腦連接。

槍頭為偏心式槍頭，槍頭入口軸線與槍嘴軸線夾角為2°～3°；槍頭前端設有截齒，截齒環繞槍身均勻布置，槍頭前段設有1cm整流嘴，槍頭環繞槍身均勻設有3個孔洞，用于插入操作桿旋轉拆卸或緊固。

三叉型固定部件內部兩側為齒輪咬合支撐桿，中間為兩個咬合齒輪，可實現調節升降；安裝在軌道外側，可進行整體軌道調平；兩側裝有可伸縮的支撐架，進行固定時與地面形成三角形增加穩固性能，且三叉在同一平面內，安裝時可在相鄰安裝點每旋轉90°進行安裝，增加整體穩固性。

旋進螺旋空心管較高螺旋面可在沖孔時，為排水、排煤提供通道，可清除沖孔煤墊，并起到擴孔作用。

采用上述技術方案的本實用新型與現有技術相比，采用偏心式槍頭，可增大沖孔孔徑，解決流量小、壓力小、槍頭口徑小的設備沖孔孔徑小的問題。槍頭前端設有截齒，可在旋轉時破碎堅硬煤矸石，起到擴孔、增大排煤泥量的作用。旋進螺旋空心管的螺旋面可為沖擊破碎的煤泥水提供排出通道，增大煤泥水排量，減少沖孔時軟煤煤墊的產生，提高沖孔效率。螺旋面縮小了水體與鉆孔壁的距離，利于具有殘余壓力的水破碎鉆孔壁，從而達到擴孔的目的。旋進螺旋空心管與旋進扣、平穩軌道、四輪機車、液壓馬達的大螺旋式前進后退方式，實現了沖孔智能化，增大了單一部件的作用單元，壓縮了裝置空間，便于井下拆卸運輸。采用視頻監控配合遠程控制，真正意義上實現了工作面無人操作，實現了安全生產。

附圖說明：

圖1是本實用新型的主視圖。

圖2是本實用新型的偏心槍頭示意圖。

圖3是本實用新型的偏心槍頭A-A向示意圖。

圖4是本實用新型三叉型固定部件示意圖圖一。

圖5是本實用新型三叉型固定部件示意圖圖二。