一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥的制作方法
【專利摘要】一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，包括桿狀的閥體，所述閥體中設有用于供水流流通的中心通道，在所述閥體的中心通道中由尾部至頭部依次設有沖孔機構、水流轉換機構和防逆流機構，所述沖孔機構包括位于中心通道尾部的射流腔以及多個射流噴頭，所述水流轉換機構包括沿中心通道尾部至頭部方向依次設置的閥桿、水流切換閥芯和閥座Ⅰ，所述防逆流機構由沿中心通道尾部至頭部方向依次設置的閥座Ⅱ、防逆流閥芯和抵靠座構成。本實用新型所述的轉換閥，在高水壓條件下水流轉換機構處于密閉狀態，水流通過沖孔機構進行沖孔作業；在低水壓條件下水流轉換機構與防逆流機構均處于開啟狀態，可進行鉆進，停止供水后防逆流機構密閉，防止煤水倒流進入閥體。
【專利說明】
一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥
技術領域
[0001]本實用新型涉及礦用設備領域，具體為一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥。
【背景技術】
[0002]隨著煤層鉆孔深度的增加，煤層之間的應力也逐漸增大，普通的小鉆頭鉆進出的瓦斯抽放孔很容易被煤層之間的應力擠壓回去，大大降低了瓦斯抽放的效率，水力鉆孔技術自上世紀80年代被發現以后直到現在才逐漸被應用到煤層開采中去，但是由于水力鉆孔作業方式在沖孔時需要將鉆桿拔出，換成沖孔設備，才能實現水力沖孔，這些設備大多比較笨重，且附件較多，容易在沖孔過程中發生煤水逆流，更進一步造成煤層抽放孔堵塞、閥體卡滯，這樣將直接導致鉆桿鉆進效率低下、工人勞動強度增大等多個方面的問題，這也是水力沖孔技術在井下不能得到推廣的最主要原因。
【實用新型內容】
[0003]為了解決上述問題，本實用新型的目的是提出一種煤礦水利沖孔作業中用于防止煤水逆流的且集沖孔與鉆進為一體的水流轉換閥，該裝置輕質方便、結構簡單，實際應用效果好。
[0004]本實用新型為了解決上述問題所采取的技術方案為:一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，包括桿狀的閥體，所述閥體中設有用于供水流流通的中心通道，在所述閥體的中心通道中由尾部至頭部依次設有沖孔機構、水流轉換機構和防逆流機構；
[0005]所述沖孔機構包括位于中心通道尾部的射流腔以及多個射流噴頭，多個射流噴頭的噴射端沿沖孔方向傾斜貫穿閥體側壁置入射流腔內；
[0006]所述水流轉換機構包括沿中心通道尾部至頭部方向依次設置的閥桿、水流切換閥芯和閥座I，閥桿的一端穿設在閥芯中，閥桿的另一端穿過支撐座與承壓板連接，且閥桿位于承壓板與支撐座之間的桿體上設置有彈性件I，所述閥座I固設在中心通道內，水流切換閥芯設置在支撐座與閥座I之間；
[0007]所述防逆流機構由沿中心通道尾部至頭部方向依次設置的閥座Π、防逆流閥芯和抵靠座構成，所述閥座Π固設在中心通道內，防逆流閥芯一端通過彈性件Π抵靠在抵靠座上，防逆流閥芯的另一端在彈性件Π的作用下抵靠在閥座Π上。
[0008]優選的，所述彈性件I的彈性系數大于彈性件Π的彈性系數。
[0009]優選的，所述閥體的兩個端部分別設置有用于與煤礦用鉆頭和鉆機連接的公接頭和母接頭。
[0010]優選的，所述閥體壁上對稱貫穿設置有兩個射流噴頭。
[0011]優選的，所述支撐座和抵靠座上均分別設有用于流通水流的環形通孔。
[0012]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0013]第一，本實用新型所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，沖孔機構在高水壓的情況下，水壓可通過承壓板將水流切換閥芯緊密抵靠在閥座I上，阻斷水流繼續通過水流轉換機構，此時高壓的水流可通過射流噴頭涌出以對煤層進行沖孔，結構簡單實用。
[0014]第二，本實用新型所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，在鉆進過程中使用低壓水流，低壓水流經過防逆流機構時水壓沖擊防逆流閥芯將其開啟，水流通過防逆流閥芯對煤層進行鉆進，一旦停止供水，水壓減小的情況下防逆流閥芯在彈性作用下回復初始位置抵靠在閥座Π上形成密封，有效防止鉆頭內的煤水倒流回閥體內部。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥的結構示意圖；
[0016]圖中標記:1、閥體，2、射流腔，3、射流噴頭，4、閥桿，5、水流切換閥芯，6、閥座I，7、支撐座，8、承壓板，9、彈性件I，1、閥座Π，11、防逆流閥芯，12、抵靠座，13、彈性件Π。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作詳細說明，本實施例以本實用新型技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程。
[0018]如圖1所示，本實用新型為一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，包括桿狀的閥體I，所述閥體I中設有用于供水流流通的中心通道，在所述閥體I的中心通道中由尾部至頭部依次設有沖孔機構、水流轉換機構和防逆流機構；
[0019]所述沖孔機構包括位于中心通道尾部的射流腔2以及多個射流噴頭3，多個射流噴頭3的噴射端沿沖孔方向傾斜貫穿閥體I側壁置入射流腔2內；
[0020]所述水流轉換機構包括沿中心通道尾部至頭部方向依次設置的閥桿4、水流切換閥芯5和閥座16，閥桿4的一端穿設在閥芯5中，閥桿4的另一端穿過支撐座7與承壓板8連接，且閥桿4位于承壓板8與支撐座7之間的桿體上設置有彈性件19，所述閥座16固設在中心通道內，水流切換閥芯5設置在支撐座7與閥座16之間；
[0021]所述防逆流機構由沿中心通道尾部至頭部方向依次設置的閥座Π 10、防逆流閥芯11和抵靠座12構成，所述閥座Π 10固設在中心通道內，防逆流閥芯11一端通過彈性件Π 13抵靠在抵靠座12上，防逆流閥芯11的另一端在彈性件Π 13的作用下抵靠在閥座Π 10上。
[0022]以上為本實用新型的基本實施方式，可在以上基礎上作進一步的改進、優化或限定。
[0023]進一步的，所述彈性件19的彈性系數大于彈性件Π13的彈性系數。
[0024]進一步的，所述閥體I的兩個端部分別設置有用于與煤礦用鉆頭和鉆機連接的公接頭和母接頭。
[0025]進一步的，所述閥體I壁上對稱貫穿設置有兩個射流噴頭3。
[0026]進一步的，所述支撐座7和抵靠座12上均分別設有用于流通水流的環形通孔。
[0027]本實用新型所述的水流轉換閥，其實際應用過程如下:
[0028]在正常打鉆過程中，所使用的水的流速較低、壓力較小，水流先通過射流腔2進入閥體I中，此時由于水流的壓力較小、流速較低，水流作用到承壓板8上的壓力小于彈性件19的彈力，不足以使彈性件19收縮變形，此時位于閥桿4一端的水流切換閥芯5與閥座16之間未能形成密封狀態，水流可通過水流轉換機構進入防逆流機構，此時防逆流機構中的防逆流閥芯11與閥座Π 10處于密封狀態，在持續供水的情況下，水流攜帶的水壓對防逆流閥芯11的作用力越來越大，當水壓的作用力大于彈性件π 13的彈性收縮極限時，彈性件Π 13收縮將防逆流閥芯11與閥座Π 10分離，水流通過防逆流機構涌出鉆頭以在煤層進行鉆進；
[0029]在沖孔造穴過程中，所使用的水的流速較高、壓力較大，水流先通過射流腔2進入閥體I中，此時由于水流的壓力較大、流速較高，水流作用到承壓板8上的壓力大于彈性件19的彈力，彈性件19在水壓的作用下收縮變形，閥桿4帶動水流切換閥芯5進行軸向的位移，將水流切換閥芯5抵靠在閥座16上，此時水流轉換機構形成密封狀態，位于射流腔2中的高壓水流將通過射流噴頭3涌出，涌出的高壓水流將對煤層進行沖孔造穴。
[0030]本實用新型所述的水流轉換閥在煤層的打鉆與沖孔過程中均可使用，在使用中只需改變水流的壓力便輕松實現水流轉換閥打鉆與沖孔功能間的切換，避免與解決了常規設備中打鉆與沖孔轉換更換零配件所造成的繁瑣以及工人勞動強度大、效率低下等問題，且防逆流機構能有效解決打鉆與沖孔過程中煤水倒流進入閥體內、堵塞閥芯的問題，該水流轉換閥的實際應用效果好、效率高且功能全。
[0031]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例描述如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內，當可利用上述所述技術內容作出的些許更動或修飾均為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，包括桿狀的閥體(I)，所述閥體(I)中設有用于供水流流通的中心通道，其特征在于:在所述閥體(I)的中心通道中由尾部至頭部依次設有沖孔機構、水流轉換機構和防逆流機構； 所述沖孔機構包括位于中心通道尾部的射流腔(2)以及多個射流噴頭(3)，多個射流噴頭(3)的噴射端沿沖孔方向傾斜貫穿閥體(I)側壁置入射流腔(2)內； 所述水流轉換機構包括沿中心通道尾部至頭部方向依次設置的閥桿(4)、水流切換閥芯(5)和閥座1(6)，閥桿(4)的一端穿設在閥芯(5)中，閥桿(4)的另一端穿過支撐座(7)與承壓板(8)連接，且閥桿(4)位于承壓板(8)與支撐座(7)之間的桿體上設置有彈性件1(9)，所述閥座1(6)固設在中心通道內，水流切換閥芯(5)設置在支撐座(7)與閥座1(6)之間； 所述防逆流機構由沿中心通道尾部至頭部方向依次設置的閥座Π( 10)、防逆流閥芯(11)和抵靠座(12 )構成，所述閥座Π (1 )固設在中心通道內，防逆流閥芯(11) 一端通過彈性件Π (13)抵靠在抵靠座(12)上，防逆流閥芯(11)的另一端在彈性件Π (13)的作用下抵靠在閥座Π (10)上。2.如權利要求1所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，其特征在于:所述彈性件I(9)的彈性系數大于彈性件Π (13)的彈性系數。3.如權利要求1所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，其特征在于:所述閥體(I)的兩個端部分別設置有用于與煤礦用鉆頭和鉆機連接的公接頭和母接頭。4.如權利要求1所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，其特征在于:所述閥體(I)壁上對稱貫穿設置有兩個射流噴頭(3)。5.如權利要求1所述的一種煤礦用防逆流沖孔水流轉換閥，其特征在于:所述支撐座(7)和抵靠座(12)上均分別設有用于流通水流的環形通孔。
【文檔編號】E21B7/18GK205532294SQ201620089958
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發明人】王曉平, 劉亞曉, 陳珂, 陳少華, 陳龍軍
【申請人】河南鐵福來裝備制造股份有限公司