CN210152612U - 一种煤矿用钻杆冲孔转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，其包括一具有中心通孔的连接筒，所述连接筒内腔中心位置处设置有一内径大于中心通孔内径的水流转换腔，位于水流转换腔入口端侧的中心通孔为进水孔，位于水流转换腔出口端侧的中心通孔为低压水出孔，连接筒上沿圆周开设有多个与水流转换腔贯通的高压水出孔，所述水流转换腔内沿轴线方向滑动藏设有一水流转换机构，所述水流转换机构内设置有用于连通进水孔和低压水出孔的水流通道。在连接筒内设置的水流转化机构能够根据水压的高低实现高低压水出孔的切换，在需要进行水力冲孔作业时，不需要将钻杆拨出即可完成钻孔与冲孔作业之间的衔接转换，进而节省了时间成本，提高生产效率，而且也不会存在二次导入钻杆时因塌孔等原因造成导入不顺利的问题，保证正常的瓦斯抽采工作。

Description

一种煤矿用钻杆冲孔转换装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿设备技术领域，具体为一种煤矿用钻杆冲孔转换装置。

背景技术

高压冲孔技术是通过高压水射流将钻孔深处的煤体进行破坏剥落，形成一段或数段长度较短，但直径远大于初始钻孔直径的孔洞，从而破坏煤体的应力平衡，诱导煤层中次生裂隙的产生，促进瓦斯的释放，提高煤层的透气性。通常在进行打钻时需要低压水流给钻头降温，并辅助钻杆排渣；当初始钻孔施工完成后进行水力冲孔作业时，要提高泵站的水压并通过高速喷嘴形成水刀来对煤壁进行切割破裂。目前工人在进行水力冲孔作业前需将钻杆全部从刚施工完毕的钻孔中拔出，在钻头位置安装冲孔阀件，并将钻杆再次重新导入钻孔中才能进行水力冲孔作业，工序复杂且二次导入钻杆时会因塌孔等原因造成导入不顺利，严重影响瓦斯抽采工作。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提出一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，该装置能够根据水压的高低进行高低压水流的切换，在需要进行水力冲孔作业时，不需要将钻杆拨出即可完成钻孔与冲孔作业之间的衔接转换，提高生产效率。

本实用新型为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，所述冲孔转换装置连接在钻杆与钻头之间，该冲孔转换装置包括一具有中心通孔的连接筒，所述连接筒内腔中心位置处设置有一内径大于中心通孔内径的水流转换腔，位于水流转换腔入口端侧的中心通孔为进水孔，位于水流转换腔出口端侧的中心通孔为低压水出孔，连接筒上沿圆周开设有多个与水流转换腔贯通的高压水出孔，所述水流转换腔内沿轴线方向滑动藏设有一水流转换机构，所述水流转换机构内设置有用于连通进水孔和低压水出孔的水流通道，在低水压状态下，水流转换机构位于将高压水出孔密封、而低压水出孔畅通的位置处，水流经进水孔和水流转换机构后由低压水出孔排出；而在高水压状态下，水流转换机构位于将低压水出孔密封、而高压水出孔畅通的位置处，水流经进水孔后由高压水出孔排出。

作为优选的，所述水流转换机构包括水流转换阀和弹性件，所述水流转换阀包括一与水流转换腔内径相匹配的且用于在低压水状态下密封高压水出孔的阀帽和垂直连接在阀帽中心并朝向低压水出孔设置的阀柱，所述水流通道设置在阀帽和阀柱上，所述弹性件套设在阀柱上，弹性件一端抵靠在阀帽上，另一端抵靠在水流转换腔的端壁上，以使低压水状态下，阀帽处于密封高压水出孔的位置；而在高压水状态下，阀帽沿水流方向滑动使其脱离对高压水出孔的密封、而阀柱密封抵靠在低压水出孔的入口处形成对低压水出孔的密封。

作为优选的，所述阀帽和阀柱共同形成一“T”型结构的阀体，所述阀帽相邻进水孔的端部开设有一水平延伸至阀柱内的盲孔，阀柱圆周均匀开设有多个与盲孔尾端连通的出水口，所述盲孔和出水口共同组成水流通道，阀柱与水流转换腔的内壁之间形成与水流通道和低压水出孔连通的低压出水通道，以在低压水状态下，水流通过进水孔和水流通道后经低压出水通道排入低压水出孔。

作为优选的，所述阀柱的外径大于低压水出孔的内径，阀柱的尾端与低压水出孔的入口之间具有滑动间隙，以高压水状态下，水压压迫水流转换阀滑动使阀柱密封低压水出孔。

作为优选的，所述阀帽圆周相邻高压水出孔的位置处设置有密封圈。

作为优选的，所述阀柱尾端具有一圆锥状结构的尖端，所述低压水出孔的入口圆周设置有与尖端锥度相匹配的倒角。

作为优选的，所述尖端的锥面上设置有橡胶层。

作为优选的，所述连接筒位于进水孔侧的端部设置有用于连接钻杆的母头，连接筒位于低压水出孔侧的端部设置有用于连接钻头的公头。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，在连接筒内设置的水流转化机构能够根据水压的高低实现高低压水出孔的切换，在需要进行水力冲孔作业时，不需要将钻杆拨出即可完成钻孔与冲孔作业之间的衔接转换，进而节省了时间成本，提高生产效率，而且也不会存在二次导入钻杆时因塌孔等原因造成导入不顺利的问题，保证正常的瓦斯抽采工作。

附图说明

图1为本实用新型的低压钻孔状态下的结构示意图；

图2为本实用新型的高压冲孔状态下的结构示意图；

图3为本实用新型中未装配弹性件状态的结构示意图；

图4为本实用新型中水流转换阀的结构示意图；

图5为本实用新型中弹性件的结构示意图；

图6为本实用新型中未装配水流转换机构状态的结构示意图。

图中标记：1、连接筒，2、水流转换腔，3、进水孔，4、低压水出孔，41、倒角，5、高压水出孔，6、水流转换阀，61、阀帽，62、阀柱，63、盲孔，64、出水口，7、弹性件，8、低压出水通道，9、密封圈，10、尖端，11、橡胶层。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。

如图所示，本实用新型为一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，所述冲孔转换装置连接在钻杆与钻头之间，该冲孔转换装置包括一具有中心通孔的连接筒1，所述连接筒1内腔中心位置处设置有一内径大于中心通孔内径的水流转换腔2，位于水流转换腔2入口端侧的中心通孔为进水孔3，位于水流转换腔2出口端侧的中心通孔为低压水出孔4，连接筒1上沿圆周开设有多个与水流转换腔2贯通的高压水出孔5，所述水流转换腔2内沿轴线方向滑动藏设有一水流转换机构，所述水流转换机构内设置有用于连通进水孔3和低压水出孔4的水流通道，在低水压状态下，水流转换机构位于将高压水出孔5密封、而低压水出孔4畅通的位置处，水流经进水孔3和水流转换机构后由低压水出孔4排出；而在高水压状态下，水流转换机构位于将低压水出孔4密封、而高压水出孔5畅通的位置处，水流经进水孔3后由高压水出孔5排出。

以上为本实用新型的基本实施方式，可在以上基础上作进一步的改进、优化或限定。

进一步的，所述水流转换机构包括水流转换阀6和弹性件7，所述水流转换阀6包括一与水流转换腔2内径相匹配的且用于在低压水状态下密封高压水出孔5的阀帽61和垂直连接在阀帽61中心并朝向低压水出孔4设置的阀柱62，所述水流通道设置在阀帽61和阀柱62上，所述弹性件7套设在阀柱62上，弹性件7一端抵靠在阀帽61上，另一端抵靠在水流转换腔2的端壁上，以使低压水状态下，阀帽61处于密封高压水出孔5的位置；而在高压水状态下，阀帽61沿水流方向滑动使其脱离对高压水出孔5的密封、而阀柱62密封抵靠在低压水出孔4的入口处形成对低压水出孔4的密封。

进一步的，所述阀帽61和阀柱62共同形成一“T”型结构的阀体，所述阀帽61相邻进水孔3的端部开设有一水平延伸至阀柱62内的盲孔63，阀柱62圆周均匀开设有多个与盲孔63尾端连通的出水口64，所述盲孔63和出水口64共同组成水流通道，阀柱62与水流转换腔2的内壁之间形成与水流通道和低压水出孔4连通的低压出水通道8，以在低压水状态下，水流通过进水孔3和水流通道后经低压出水通道8排入低压水出孔4。

进一步的，所述阀柱62的外径大于低压水出孔4的内径，阀柱62的尾端与低压水出孔4的入口之间具有滑动间隙，以高压水状态下，水压压迫水流转换阀6滑动使阀柱62密封低压水出孔4。

进一步的，所述阀帽61圆周相邻高压水出孔5的位置处设置有密封圈9。

进一步的，所述阀柱62尾端具有一圆锥状结构的尖端10，所述低压水出孔4的入口圆周设置有与尖端10锥度相匹配的倒角41。

进一步的，所述尖端10的锥面上设置有橡胶层11。

进一步的，所述连接筒1位于进水孔3侧的端部设置有用于连接钻杆的母头，连接筒1位于低压水出孔4侧的端部设置有用于连接钻头的公头。

在使用时，钻孔过程中使用低压水，低压水的水压小于弹性件7的弹力，这个状态下在弹性件7的作用下，阀帽61位于水流转换腔2的端壁处，该位置处的阀帽61可将高压水出孔5密封，而阀柱62与低压水出孔4之间具有供水流通的间隙，水流依次经过进水孔3、盲孔63、出水口64、低压出水通道8后进入到低压水出孔4中排出，水流经过低压水出孔4直接送向钻头内，可配合钻头打孔降温；

高压水状态下，进行水力冲孔作业，高压水的水压推动水流转换阀6前进，将阀柱62推至低压水出孔4位置处，通过阀柱62将低压水出孔4密封，而同时阀帽61滑离初始位置，脱离对高压水出孔5的密封，水流经过进水孔3后直接从高压水出孔5中排出，进行水利割缝冲孔作业。

本实用新型所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，在连接筒内设置的水流转化机构能够根据水压的高低实现高低压水出孔的切换，在需要进行水力冲孔作业时，不需要将钻杆拨出即可完成钻孔与冲孔作业之间的衔接转换，进而节省了时间成本，提高生产效率，而且也不会存在二次导入钻杆时因塌孔等原因造成导入不顺利的问题，保证正常的瓦斯抽采工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例描述如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述所述技术内容作出的些许更动或修饰均为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，所述冲孔转换装置连接在钻杆与钻头之间，其特征在于：该冲孔转换装置包括一具有中心通孔的连接筒（1），所述连接筒（1）内腔中心位置处设置有一内径大于中心通孔内径的水流转换腔（2），位于水流转换腔（2）入口端侧的中心通孔为进水孔（3），位于水流转换腔（2）出口端侧的中心通孔为低压水出孔（4），连接筒（1）上沿圆周开设有多个与水流转换腔（2）贯通的高压水出孔（5），所述水流转换腔（2）内沿轴线方向滑动藏设有一水流转换机构，所述水流转换机构内设置有用于连通进水孔（3）和低压水出孔（4）的水流通道，在低水压状态下，水流转换机构位于将高压水出孔（5）密封、而低压水出孔（4）畅通的位置处，水流经进水孔（3）和水流转换机构后由低压水出孔（4）排出；而在高水压状态下，水流转换机构位于将低压水出孔（4）密封、而高压水出孔（5）畅通的位置处，水流经进水孔（3）后由高压水出孔（5）排出。

2.如权利要求1所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，其特征在于：所述水流转换机构包括水流转换阀（6）和弹性件（7），所述水流转换阀（6）包括一与水流转换腔（2）内径相匹配的且用于在低压水状态下密封高压水出孔（5）的阀帽（61）和垂直连接在阀帽（61）中心并朝向低压水出孔（4）设置的阀柱（62），所述水流通道设置在阀帽（61）和阀柱（62）上，所述弹性件（7）套设在阀柱（62）上，弹性件（7）一端抵靠在阀帽（61）上，另一端抵靠在水流转换腔（2）的端壁上，以使低压水状态下，阀帽（61）处于密封高压水出孔（5）的位置；而在高压水状态下，阀帽（61）沿水流方向滑动使其脱离对高压水出孔（5）的密封、而阀柱（62）密封抵靠在低压水出孔（4）的入口处形成对低压水出孔（4）的密封。

3.如权利要求2所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，其特征在于：所述阀帽（61）和阀柱（62）共同形成一“T”型结构的阀体，所述阀帽（61）相邻进水孔（3）的端部开设有一水平延伸至阀柱（62）内的盲孔（63），阀柱（62）圆周均匀开设有多个与盲孔（63）尾端连通的出水口（64），所述盲孔（63）和出水口（64）共同组成水流通道，阀柱（62）与水流转换腔（2）的内壁之间形成与水流通道和低压水出孔（4）连通的低压出水通道（8），以在低压水状态下，水流通过进水孔（3）和水流通道后经低压出水通道（8）排入低压水出孔（4）。

4.如权利要求2所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，其特征在于：所述阀柱（62）的外径大于低压水出孔（4）的内径，阀柱（62）的尾端与低压水出孔（4）的入口之间具有滑动间隙，以高压水状态下，水压压迫水流转换阀（6）滑动使阀柱（62）密封低压水出孔（4）。

5.如权利要求2所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，其特征在于：所述阀帽（61）圆周相邻高压水出孔（5）的位置处设置有密封圈（9）。

6.如权利要求2所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，其特征在于：所述阀柱（62）尾端具有一圆锥状结构的尖端（10），所述低压水出孔（4）的入口圆周设置有与尖端（10）锥度相匹配的倒角（41）。

7.如权利要求6所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，其特征在于：所述尖端（10）的锥面上设置有橡胶层（11）。

8.如权利要求1所述的一种煤矿用钻杆冲孔转换装置，其特征在于：所述连接筒（1）位于进水孔（3）侧的端部设置有用于连接钻杆的母头，连接筒（1）位于低压水出孔（4）侧的端部设置有用于连接钻头的公头。

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