水力衝孔射流噴頭裝置的製作方法
2023-07-24 17:04:01
專利名稱：水力衝孔射流噴頭裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤礦用水力噴頭裝置，尤其是涉及一種水力衝孔射流噴頭裝置。
背景技術：
煤與瓦斯突出是煤層開採過程中嚴重的自然災害之一，是煤礦井下發生的一種復 雜的有煤、巖和瓦斯參與的動力現象，具有突發性、破壞性和災難性的特點。煤與瓦斯突出 不但對礦工人身安全和設備財產安全構成嚴重威脅，而且大大限制了煤礦的生產力。 煤層埋深的增加使礦井地應力增高、瓦斯壓力和瓦斯含量增大、透氣性更低，導致 煤與瓦斯突出問題日益嚴重和複雜，加劇了煤與瓦斯突出的防治難度，主要體現在以下三 個方面首先，深部可選作保護層的無突出危險性煤層越來越少，多數保護層也需要消突； 其次，同一煤層具有突出危險性的面積越來越大，通過區劃解放出的無突出危險區的面積 逐漸減小；第三，在高地應力作用下，煤層透氣性變得更低，原始煤體預抽措施的抽放效果 多數較差，因此，需要一種有效的卸壓增透防突措施。 水力衝孔消突技術實質為在巖柱保護下，通過穿層鑽孔和中高壓水衝出突出煤層 中部分煤體和瓦斯，起到卸壓、增加煤層透氣性、降低煤體彈性勢能、降低煤體瓦斯的解吸 速度，減小瓦斯膨脹能的效果。但是，在煤炭開採技術領域，從採用預抽瓦斯防止煤與瓦斯 突出的方法以來，國內外尚無專用的水力衝孔射流噴頭裝置。目前通常採用的噴頭是借用 早期的水力採煤噴頭和在鑽頭上直接開多個等直徑孔的方法，這些方法對射流形態、耙距 以及打擊力不能有效控制，往往出現衝孔效果不穩定，特別是在淹沒射流條件下幾乎不能 使用。
實用新型內容本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種結構緊湊、工藝 性好、使用方便的水力衝孔射流噴頭裝置，以期有效控制射流形式、耙距以及打擊力，獲得 良好的衝孔效果。 本實用新型解決技術問題採用如下技術方案 本實用新型水力衝孔射流噴頭裝置，其結構特點是設置與鑽杆相連接的管狀噴頭 體，在所述噴頭體的前端和兩對稱的側部，分別設置前噴嘴及側噴嘴；所述前噴嘴和側噴嘴 的內孔均為入口大、出口小的收縮型結構。 本實用新型的結構特點也在於所述前噴嘴及側噴嘴與噴頭體之間為螺紋連接。 與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在 本實用新型的噴頭體直接與鑽杆連接，前噴嘴與側噴嘴的內孔採用了收縮型結 構，可以有效地將泵站送來的低壓水轉換成高壓水射流，將完整煤體衝割成空穴，排出粉碎 煤，使煤層局部卸壓、裂隙延伸擴大，從而增大煤層透氣性、加速瓦斯流動釋放、提高瓦斯抽 採量，達到防止煤與瓦斯突出的目的；本實用新型中收縮型的內孔結構使射流的形態、耙距以及打擊力得到了有效控制，衝孔效果好。
圖1為本實用新型結構示意圖。 圖中標號1前噴嘴、2側噴嘴、3噴頭體、4內孔。 以下通過具體實施方式
，並結合附圖對本實用新型作進一步說明。
具體實施方式參見圖1，本實施例中，設置可以與鑽杆相連接的管狀噴頭體3，在噴頭體3的前端 設置前噴嘴1，在以噴頭體3的中心線為對稱中心的兩側部，設置一對側噴嘴2 ;前噴嘴l和 側噴嘴2的內孔4均為入口大、出口小的收縮型結構。 具體實施中，在前噴嘴1及側噴嘴2與噴頭體3之間採用螺紋連接，在噴嘴有損壞
時，可以獨立更換，以方便維修、降低使用成本；噴頭體3的尾部直接與鑽杆連接。 前噴嘴1及側噴嘴2的大小可以相同，也可以不相同，在本實施例中，前噴嘴1略
小於側噴嘴2，實際使用中，兩側噴嘴主要為衝孔噴嘴，需要較大的流量和射程；前噴嘴作
用為噴頭前方鑽孔垮孔後，便於疏通鑽孔，對射程和流量要求相對較低。應用效果表明，該
結構的噴頭既可衝出儘量多的煤體，又有效地防治了噴頭前方煤體垮孔堵實鑽孔。 噴頭體3、前噴嘴1及側噴嘴2均採用耐磨材料，以延長其使用壽命。 本實用新型可通過改變噴嘴尺寸，以適用於各種不同煤層硬度的水力衝孔。
權利要求一種水力衝孔射流噴頭裝置，其特徵是設置與鑽杆相連接的管狀噴頭體(3)，在所述噴頭體的前端和兩對稱的側部，分設置前噴嘴(1)及側噴嘴(2)；所述前噴嘴(1)和側噴嘴(2)的內孔(4)均為入口大、出口小的收縮型結構。
2. 根據權利要求l所述的水力衝孔射流噴頭裝置，其特徵是所述前噴嘴(1)及側噴嘴(2)與噴頭體(3)之間為螺紋連接。
專利摘要本實用新型公開了一種水力衝孔射流噴頭裝置，其特徵是設置與鑽杆相連接的管狀噴頭體，在噴頭體的前端和對稱的兩側部，分別設置前噴嘴及側噴嘴；前噴嘴和側噴嘴的內孔均為入口大、出口小的收縮型結構。本實用新型中的噴頭體直接與鑽杆連接，前噴嘴與側噴嘴均採用了收縮型內孔結構，使射流的形態、靶距以及打擊力得到了有效控制，衝孔效果較好，其結構緊湊、工藝性好、使用方便。
文檔編號E21F5/02GK201513195SQ200920188288
公開日2010年6月23日 申請日期2009年10月16日 優先權日2009年10月16日
發明者劉彥偉, 劉明舉, 夏仕柏, 孫月庚, 張純如, 方良才, 朱建安, 李朝, 焦先軍, 白國基, 童壁, 魏建平 申請人:淮南礦業(集團)有限責任公司;河南理工大學