一种水射流煤层割缝装置的制作方法

本发明涉及一种水射流煤层割缝装置，属于煤层割缝。

背景技术：

1、煤层割缝在工作时，会产生较多的有危险的废弃物，有废水和钻井泥浆，废水为含有硫酸根离子的废酸水，钻孔时，高压水还未注入时，会产生较多的粉尘，在煤层通道内较难排出，对煤层通道内的工人造成伤害，当注入高压水时，所产生的废水和钻井泥浆会直接排出钻孔外并流入煤层通道，对煤层通道内部的环境造成污染，同时废水也会流入地下水中，对地下水造成污染，钻孔工作时，由于钻头上设有出水口，钻孔所产生的废弃物有堵塞出水口的风险，后续的注水切割工作无法顺利完成，因此，为解决上述问题，本发明提供了一种水射流煤层割缝装置。

技术实现思路

1、针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种水射流煤层割缝装置，能够将钻孔所产生的废弃物收集，避免流向煤层通道中的煤层水射流割缝装置。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种水射流煤层割缝装置，包括钻杆、用于安装钻杆的液压钻机，所述钻杆的尾部通过高压旋转水尾与高压水泵机连接，所述钻杆的端部连接有钻头，钻头上设有出水口一，所述钻杆的外部套接有支撑套体，所述支撑套体通过管道与抽水泵连接。

3、当钻杆进行钻孔工作时：支撑套体安装在煤层通道的内壁上，钻杆穿过支撑套体，支撑套体将钻孔密封，抽水泵用于抽取钻孔过程中所产生的废水和钻井泥浆。

4、优选地，所述支撑套体包括固定支座，固定支座的内部开设有贯通槽，所述支撑套体的内部安装有可朝着任意方向转动的万向圆板，所述万向圆板的内部中心处开设有用于穿过钻杆的贯穿孔，所述贯穿孔与钻杆的外径相适配。

5、优选地，所述贯通槽的内壁为内球面，所述万向圆板的外环面为外球面，所述外球面与内球面相贴合，所述万向圆板靠近钻孔一侧的侧壁上安装有密封垫，所述密封垫的外环面为密封面，密封面与内球面相贴合。

6、优选地，所述万向圆板的中部开设有入料环槽，所述入料环槽靠近钻孔的一侧设有开口，所述管道与入料环槽连通。

7、优选地，所述钻杆的内部设有注水的内孔，所述钻杆的端部安装有连接头，钻头通过螺纹连接套设在连接头上，连接头上开设有出水口二，当钻头固定在钻杆端部时，出水口一和出水口二重合，所述钻头的侧壁夹层中开设有弧形槽，弧形槽中滑动安装有弧板，所述弧板的弧心与钻头的轴心线相重合，所述弧板的中部开设有出水口三，当钻杆的内部注入高压水时，出水口一、出水口二和出水口三重合。

8、优选地，所述钻头的内部固定有液压装置，所述液压装置的内部设有储油室，储油室的内部注入液压油，储油室与弧形槽连通，当储油室内部的液压油压力改变时，所述弧板可在弧形槽的内部滑动。

9、优选地，所述钻头内部开设有盲孔，所述液压装置包括液压壳体，液压壳体固定在盲孔的孔底，当所述钻杆与钻头固定时，连接头伸入盲孔的内部，所述储油室设在液压壳体的内部，所述液压壳体的内部安装有可滑动的活塞一，所述活塞一上固定有连杆，所述连杆远离活塞一的一端安装有活塞二，所述活塞二伸入连接头的内部，所述活塞二的直径与连接头的内孔孔径相适配，所述连杆的外部套接有弹簧，弹簧的一端抵紧在液压壳体上，另一端抵紧在活塞二上。

10、优选地，所述钻杆的端部位于连接头的外侧开设有固定槽，所述固定槽截面形状与弧板的截面形状相同，所述弧形槽贯穿钻头的端面，当钻头固定在连接头上时，所述弧形槽与固定槽重合。

11、优选地，所述固定支座的外环壁上安装有若干个均匀布置的支脚，每个支脚上均设有用于固定的螺栓孔。

12、与现有技术相比，本发明通过在钻孔的孔口位置安装支撑套体，并且支撑套体通过管体与抽水泵连接，支撑套体可将钻孔的孔口堵住，防止钻孔所产生的废水和钻井泥浆流入煤层通道内，通过抽水泵将废水和钻井泥浆抽出并进行分离处理，此种安装方式可防止所产生的废水和钻井泥浆流入地面，可有效的改善煤层通道内部的工作环境，避免废水对地下水造成污染。

13、本发明中万向圆板活动安装在固定支座的内部，可提前对固定支座进行固定，再将钻杆穿过万向圆板，此种安装方式可预留出钻杆和固定支座之间角度，令钻杆可与固定支座产生夹角，对固定支座和钻杆之间能够预留出安装错位的空间，降低对安装精度的要求，提高安装效率；本发明钻杆前端的钻头内部安装可移动的弧板，弧板是否移动通过钻杆内部是否注入高压水来决定，当钻杆内部未注入高压水时，弧板可将出水口堵住，避免钻孔所产生的钻井泥浆将出水口堵塞，当钻杆内部注入高压水时，出水口打开，通过出水口向外喷射高压水并完成割缝工作，同时在喷射时，钻头可锁死在钻杆端部，可预防钻头脱落。

技术特征：

1.一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，包括钻杆（4）、用于安装钻杆（4）的液压钻机，所述钻杆（4）的尾部通过高压旋转水尾（2）和高压水管（3）与高压水泵机连接，所述钻杆（4）的端部连接有钻头（9），钻头（9）上设有出水口一（91），所述钻杆（4）的外部套接有支撑套体，所述支撑套体通过管道（5）与抽水泵（8）连接；

2.根据权利要求1所述的一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，所述支撑套体包括固定支座（6），固定支座（6）的内部开设有贯通槽，所述支撑套体的内部安装有可朝着任意方向转动的万向圆板（7），所述万向圆板（7）的内部中心处开设有用于穿过钻杆（4）的贯穿孔，所述贯穿孔与钻杆（4）的外径相适配。

3.根据权利要求2所述的一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，所述贯通槽的内壁为内球面，所述万向圆板（7）的外环面为外球面，所述外球面与内球面相贴合。

4.根据权利要求2所述的一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，所述万向圆板（7）的中部开设有入料环槽（71），所述入料环槽（71）靠近钻孔的一侧设有开口，所述管道（5）与入料环槽（71）连通。

5.根据权利要求1所述的一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，所述钻杆（4）的内部设有注水的内孔（41），所述钻杆（4）的端部固定有连接头（42），钻头（9）通过螺纹连接套设在连接头（42）上，连接头（42）上开设有出水口二（421），当钻头（9）固定在钻杆（4）端部时，出水口一（91）和出水口二（421）重合，所述钻头（9）的侧壁夹层中开设有弧形槽，弧形槽中滑动安装有弧板（10），所述弧板（10）的弧心与钻头（9）的轴心线相重合，所述弧板（10）的中部开设有出水口三（101），当钻杆（4）的内部注入高压水时，出水口一（91）、出水口二（421）和出水口三（101）重合。

6.根据权利要求5所述的一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，所述钻头（9）的内部固定有液压装置，所述液压装置的内部设有储油室（151），储油室（151）的内部注入液压油，储油室（151）与弧形槽连通，当储油室（151）内部的液压油压力改变时，所述弧板（10）可在弧形槽的内部滑动。

7.根据权利要求6所述的一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，所述钻头（9）内部开设有盲孔，所述液压装置包括液压壳体（15），液压壳体（15）固定在盲孔的孔底，当所述钻杆（4）与钻头（9）固定时，连接头（42）伸入盲孔的内部，所述储油室（151）设在液压壳体（15）的内部，所述液压壳体（15）的内部安装有可滑动的活塞一（14），所述活塞一（14）上固定有连杆（13），所述连杆（13）远离活塞一（14）的一端安装有活塞二（11），所述活塞二（11）伸入连接头（42）的内部，所述活塞二（11）的直径与连接头（42）的内孔（41）孔径相适配，所述连杆（13）的外部套接有弹簧（12），弹簧（12）的一端抵紧在液压壳体（15）上，另一端抵紧在活塞二（11）上。

8.根据权利要求7所述的一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，所述钻杆（4）的端部位于连接头（42）的外侧开设有固定槽（43），所述固定槽（43）截面形状与弧板（10）的截面形状相同，所述弧形槽贯穿钻头（9）的端面，当钻头（9）固定在连接头（42）上时，所述弧形槽与固定槽（43）重合。

9.根据权利要求2所述的一种水射流煤层割缝装置，其特征在于，所述固定支座（6）的外环壁上安装有若干个均匀布置的支脚（61），每个支脚（61）上均设有用于固定的螺栓孔。

技术总结
本发明公开了一种水射流煤层割缝装置，属于煤层割缝技术领域，包括钻杆、用于安装钻杆的液压钻机，钻杆的尾部通过高压旋转水尾与高压水泵机连接，钻杆的端部连接有钻头，钻头上设有出水口一，钻杆的外部套接有支撑套体，支撑套体通过管道与抽水泵连接。当钻杆进行钻孔工作时：支撑套体安装在煤层通道的内壁上，钻杆穿过支撑套体，支撑套体将钻孔密封，抽水泵用于抽取钻孔过程中所产生的废水和钻井泥浆。本发明通过支撑套体将钻孔的孔口堵住，防止钻孔所产生的钻井泥浆流入煤层通道内，避免所产生的废水和钻井泥浆流入地面，对地下水造成污染。

技术研发人员：谭家贵,汤红枪,孙京,张连军,刘德成,郄利敏,刘三均,房新亮
受保护的技术使用者：徐州博安科技发展有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16