本實(shí)用新型屬于煤礦鉆探技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙通道鉆沖擴(kuò)一體裝置。

背景技術(shù)：

煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中的五大典型災(zāi)害：瓦斯、水災(zāi)、粉塵、頂板、火，這些事故時(shí)有發(fā)生，尤以瓦斯爆炸以其破壞性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)損失大、人員死亡多等顯著特點(diǎn)對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重危害，煤層瓦斯治理主要手段就是通過鉆孔抽采，鉆孔的開設(shè)需要借助鉆機(jī)。煤礦井下在探放水孔、瓦斯抽采探放施工過程中，對(duì)鉆孔需進(jìn)行高壓水沖孔、擴(kuò)孔，以達(dá)到瓦斯抽采、擴(kuò)孔的目的?，F(xiàn)有申請(qǐng)?zhí)枮?01420200796.0的一種煤礦穿層鉆孔高壓水射流鉆擴(kuò)裝置，通過鉆機(jī)、鉆桿、鉆頭和高壓水射流系統(tǒng)的作用，利用大功率的增壓泵提供高壓水進(jìn)行擴(kuò)孔，以達(dá)到加速排出鉆屑和增加成孔深度的效果?，F(xiàn)有技術(shù)中提供高壓水需要大功率的增壓泵，占用體積，不利于井下施工，同時(shí)也極大的消耗能源和資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是避免使用大功率的增壓泵提供高壓水造成的資源和能源的浪費(fèi)，且避免高壓供水設(shè)備的操作復(fù)雜、維護(hù)麻煩、運(yùn)行不穩(wěn)定的問題。

本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種雙通道鉆沖擴(kuò)一體裝置，由依次通過錐螺紋連接的雙通道高壓水辮、雙通道密封鉆桿、第一連接頭、雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)、第二連接頭、鉆孔鉆頭組成，其中雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)由轉(zhuǎn)換節(jié)本體、轉(zhuǎn)換節(jié)本體內(nèi)部的閥芯組合和轉(zhuǎn)換節(jié)本體矩形孔部位的擴(kuò)孔鉆頭組成，在雙通道高壓水辮、雙通道密封鉆桿和雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)內(nèi)部均設(shè)置有獨(dú)立的雙通道管路，雙通道貫通了雙通道高壓水辮、雙通道密封鉆桿和雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)，雙通道管路分別為高壓水通道和低壓水通道，雙通道入口都位于雙通道高壓水辮；低壓水通道的出口為雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)內(nèi)預(yù)設(shè)管孔的出水口，以實(shí)現(xiàn)低壓水通過低壓水通道冷卻鉆孔鉆頭和排渣；高壓水通道的出口作用于雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)內(nèi)部，以實(shí)現(xiàn)高壓水通過高壓水管道作用于閥芯組合從而推動(dòng)擴(kuò)孔鉆頭達(dá)到擴(kuò)孔的目的。

進(jìn)一步，所述的雙通道高壓水辮包括底座、殼體以及水辮-鉆桿連接頭，底座與殼體通過螺紋連接，殼體與水辮-鉆桿連接頭通過錐螺紋連接；高壓水接頭座通過螺栓固定在底座上，高壓水接頭座通過螺紋與高壓水快插接頭相連接，低壓水接頭座通過螺紋連接在底座上且兩者之間設(shè)有用于與高壓水通道管旋轉(zhuǎn)密封的開放式溝槽，低壓水接頭座設(shè)有螺紋與低壓水快插接頭相連接。

進(jìn)一步，殼體內(nèi)部設(shè)置鎖緊螺墊、圓錐滾子軸承、軸承套管，底座內(nèi)部設(shè)有密封套，密封套上設(shè)有旋轉(zhuǎn)密封與軸承套管相配合；殼體外部設(shè)有用于注油的壓注式油杯和緊固螺釘，緊固螺釘用于壓緊鎖緊螺墊和底座；殼體底部設(shè)有用于密封的骨架油封；鎖緊螺墊設(shè)有螺紋與殼體內(nèi)部的螺紋相配，鎖緊螺墊內(nèi)設(shè)有骨架油封；軸承套管內(nèi)部中空為低壓水通道，外部分別與密封套、鎖緊螺墊、圓錐滾子軸承相配合，其一端設(shè)有左旋內(nèi)螺紋，另一端設(shè)有左旋外螺紋。

進(jìn)一步，水辮-鉆桿連接頭一端設(shè)有左旋內(nèi)螺紋與軸承套管相配，另一端設(shè)有外錐螺紋與雙通道密封鉆桿相配，水辮-鉆桿連接頭內(nèi)部中空為低壓水通道；高壓水通道管與高壓水接頭座相配，一端設(shè)有與軸承套管相配的左旋外螺紋且左旋外螺紋處開設(shè)有用于通低壓水的透水孔，另一端設(shè)有支撐在水辮-鉆桿連接頭內(nèi)部的臺(tái)階且臺(tái)階內(nèi)部設(shè)有雙通道密封鉆桿相配的密封面和用于安放密封的溝槽。

進(jìn)一步，所述雙通道密封鉆桿為中心軸設(shè)有空腔通道的鉆桿，鉆桿兩端設(shè)有相適配的外錐螺紋接頭和內(nèi)錐螺紋接頭，雙通道密封鉆桿內(nèi)部設(shè)有左支撐、高壓水通道管、右支撐、擋圈，高壓水通道管在靠近外錐螺紋一端設(shè)有密封凸臺(tái)，靠近內(nèi)錐螺紋一端設(shè)有密封溝槽；雙通道密封鉆桿內(nèi)部空腔部分為低壓水通道，左支撐和右支撐均設(shè)置有用于通低壓水的透水孔。

進(jìn)一步，所述雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)由轉(zhuǎn)換節(jié)本體、轉(zhuǎn)換節(jié)本體內(nèi)部的閥芯組合和轉(zhuǎn)換節(jié)本體矩形孔部位的擴(kuò)孔鉆頭組成，閥芯組合位于轉(zhuǎn)換節(jié)本體沿其軸向的通孔內(nèi)部。

進(jìn)一步，閥芯組合包括閥芯套筒、壓力調(diào)節(jié)套、彈簧、滑鎖和滑鎖連接頭，閥芯套筒與通孔同軸設(shè)置，壓力調(diào)節(jié)套設(shè)置于閥芯套筒內(nèi)部且與閥芯套筒同軸設(shè)置，彈簧一端固定設(shè)置于壓力調(diào)節(jié)套內(nèi)，另一端與滑鎖連接。

進(jìn)一步，擴(kuò)孔鉆頭包括支撐桿和刀片，支撐桿與滑鎖連接頭銷連接且可在轉(zhuǎn)換節(jié)本體上開設(shè)的矩形孔內(nèi)伸縮，刀片位于支撐桿末端，支撐桿上設(shè)置有沿支撐桿軸向延伸的長(zhǎng)槽，轉(zhuǎn)換節(jié)本體上設(shè)置有支撐桿上長(zhǎng)槽對(duì)應(yīng)的限位軸且限位軸位于長(zhǎng)槽內(nèi)。

進(jìn)一步，轉(zhuǎn)換節(jié)本體兩端為螺紋接頭，分別連接雙通道密封鉆桿和鉆孔鉆頭，與雙通道密封鉆桿的連接端設(shè)置了低壓水入口和高壓水入口，高壓水出口位于轉(zhuǎn)換節(jié)本體沿其軸向的通孔內(nèi)部并且作用于通孔內(nèi)的滑鎖從而帶動(dòng)整個(gè)閥芯組合及擴(kuò)孔鉆頭運(yùn)動(dòng)，低壓水從低壓水入口進(jìn)入轉(zhuǎn)換節(jié)本體內(nèi)預(yù)設(shè)的低壓水通道，預(yù)設(shè)的低壓水通道共有六個(gè)且沿轉(zhuǎn)換節(jié)本體的圓周分布，其中四個(gè)低壓水通道的出水口通向鉆頭連接處，另兩個(gè)低壓水通道的出水口通向轉(zhuǎn)換節(jié)本體開設(shè)的矩形孔處。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：提供一種操控簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)、維護(hù)簡(jiǎn)便的雙通道鉆沖擴(kuò)一體裝置，通過低壓水流經(jīng)低壓水通道以冷卻鉆頭，使得裝置正常鉆進(jìn)，通過高壓水可在小功率增水泵作用下通過高壓水通道達(dá)到鉆頭頂部，在不退鉆的情況下可以水力增透和沖孔，且高壓水推動(dòng)滑鎖向左移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)擴(kuò)孔鉆頭張開對(duì)瓦斯抽采孔進(jìn)行擴(kuò)孔，從而達(dá)到低壓水、高壓水分開，雙通道鉆沖擴(kuò)一體的效果。

附圖說明

圖1 為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 為本實(shí)用新型中的雙通道高壓水辮結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 為本實(shí)用新型中的雙通道密封鉆桿結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型中的雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)沿矩形孔中心橫切面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型中的雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)沿矩形孔中心縱切面的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1~4對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

本實(shí)用新型一種雙通道鉆沖擴(kuò)一體裝置的主要功能部位是雙通道高壓水辮1、雙通道密封鉆桿2和雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4，雙通道高壓水辮1與雙通道密封鉆桿2的一端通過相配合的螺紋連接，雙通道密封鉆桿2的另一端與雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4通過第一連接頭3螺紋連接，雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4通過第二連接頭5與鉆孔鉆頭6螺紋連接，第一連接頭3一端設(shè)有與雙通道密封鉆桿2相連的內(nèi)錐螺紋，另一端設(shè)有與雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4相連的螺紋，內(nèi)部中空為低壓水通道；第一連接頭3在靠近內(nèi)錐螺紋一端設(shè)有密封溝槽，在另一端靠近螺紋處設(shè)有端面密封溝槽，第二連接頭5一端設(shè)有與雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)連接的內(nèi)螺紋，另一端設(shè)有與鉆孔鉆頭6相連的外螺紋，內(nèi)部中空可供低壓水流至鉆孔鉆頭6；雙通道高壓水辮1、雙通道密封鉆桿2和雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4的內(nèi)部都分別設(shè)置有高壓水通道和低壓水通道的雙通道，并且雙通道貫通雙通道高壓水辮1、雙通道密封鉆桿2和雙通道鉆擴(kuò)裝置，使得高壓水最終作用于雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4的閥芯組合從而推動(dòng)擴(kuò)孔鉆頭達(dá)到?jīng)_孔、擴(kuò)孔的目的，使得低壓水冷卻雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4的擴(kuò)孔鉆頭6和鉆孔鉆頭。

雙通道高壓水辮1使用時(shí)用鉆機(jī)動(dòng)力端加緊鉆桿傳遞動(dòng)力并且與水泵相連通過預(yù)設(shè)通道供水，本實(shí)用新型的雙通道高壓水辮1由底座7、殼體8和水辮-鉆桿連接頭9三部分組成，底座7與殼體8通過螺紋連接，殼體8與水辮-鉆桿連接頭9通過錐螺紋連接，雙通道高壓水辮1內(nèi)部有兩個(gè)供水通道，分別為高壓水通道和低壓水通道，因此雙通道高壓水辮1的底座7上設(shè)有高壓水接頭座10和低壓水接頭座11，高壓水接頭座10通過螺栓固定在底座7上，高壓水接頭座10通過螺紋與高壓水快插接頭相連接，低壓水接頭座11通過螺紋連接在底座7上且兩者之間設(shè)有用于與高壓水通道管12旋轉(zhuǎn)密封的開放式溝槽，低壓水接頭座11設(shè)有螺紋與低壓水快插接頭相連接，高壓水快插接頭通過水管與小功率的增壓泵相連，增壓泵提供可推動(dòng)雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4中的滑鎖29的壓力，高壓水接頭座10與高壓水通道連接端設(shè)有用于安放密封圈的溝槽和開放式的旋轉(zhuǎn)密封溝槽，低壓水接頭座11的一端與底座7、軸承套管14進(jìn)行密封，其另一端有左旋的外螺紋與殼體8連接，并設(shè)有安放密封套的臺(tái)階孔；殼體8外部設(shè)有用于注油的壓注式油杯19和緊固螺釘18，緊固螺釘18用于壓緊鎖緊螺墊17和底座7，殼體8底部設(shè)有用于密封的骨架油封21，殼體8內(nèi)部空腔，一端設(shè)有內(nèi)螺紋，可與低壓接頭座11、鎖緊螺墊17相連接，且外部設(shè)有緊固螺釘18連接，殼體8內(nèi)部空腔裝有圓錐滾子軸承15，圓錐滾子軸承15內(nèi)有相應(yīng)的軸承套管14，軸承套管14外部分別與密封套16、鎖緊螺墊17、圓錐滾子軸承15相配合，密封套16與低壓接頭座11相配合，密封套16外部設(shè)有用于密封的溝槽，密封套內(nèi)孔設(shè)有與軸承套管相配合的旋轉(zhuǎn)密封溝槽，鎖緊螺墊17設(shè)有與殼體8相配合的左旋外螺紋，鎖緊螺墊內(nèi)部設(shè)有與軸承套管相配合的骨架密封溝槽20，軸承套管內(nèi)部設(shè)有低壓水通道13和高壓水通道管12，軸承套管14一端設(shè)有內(nèi)螺紋與高壓水通道管12上的外螺紋相配合并開設(shè)有通低壓水的透水孔，另一端設(shè)有與水辮-鉆桿連接頭9相連接的外螺紋和用于密封的臺(tái)階面；鉆桿連接端的水辮-鉆桿連接頭9處也設(shè)有用通透低壓水的支撐套且尾端有與雙通道鉆桿密封連接的高壓水管道，高壓水通道管12尾端設(shè)有與雙通道密封鉆桿2相連接密封溝槽，軸承套管14、高壓水通道管12和水辮-鉆桿連接頭9三者一起旋轉(zhuǎn)。

雙通道密封鉆桿2包括中心軸設(shè)有空腔通道的鉆桿，鉆桿兩端設(shè)有相適配的外錐螺紋接頭23和內(nèi)錐螺紋接頭22，內(nèi)部空腔設(shè)有左支撐24、高壓水通道管27、右支撐25、擋圈26，鉆桿的空腔通道內(nèi)在臨近內(nèi)錐螺紋處有密封溝槽和用于安放左支撐的臺(tái)階面；鉆桿的空腔通道內(nèi)在臨近外錐螺紋一端設(shè)有擋圈連接的可拆卸的高壓水通道管27，通過右支撐25安放于內(nèi)部設(shè)有的臺(tái)階面位置；左支撐24、右支撐25均設(shè)有用于流通低壓水的通孔；右支撐25還設(shè)有與雙通道短節(jié)相連接的密封溝槽。

雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)4由轉(zhuǎn)換節(jié)本體、轉(zhuǎn)換節(jié)本體內(nèi)部的閥芯組合和轉(zhuǎn)換節(jié)本體矩形孔部位的擴(kuò)孔鉆頭組成，閥芯組合位于轉(zhuǎn)換節(jié)本體沿其軸向的通孔內(nèi)部，閥芯組合包括閥芯套筒30、壓力調(diào)節(jié)套33、彈簧31、滑鎖29和滑鎖連接頭32，閥芯套筒30與通孔同軸設(shè)置，壓力調(diào)節(jié)套33設(shè)置于閥芯套筒30內(nèi)部且與閥芯套筒30同軸設(shè)置，壓力調(diào)節(jié)套33與閥芯套筒30通過螺紋連接，彈簧31一端固定設(shè)置于壓力調(diào)節(jié)套33內(nèi)，另一端與滑鎖29連接，滑鎖29與壓力調(diào)節(jié)套33之間設(shè)有防塵圈；轉(zhuǎn)換節(jié)本體上開設(shè)有矩形孔44，擴(kuò)孔鉆頭位于矩形孔部位，且可在矩形孔內(nèi)伸縮，擴(kuò)孔鉆頭包括兩個(gè)支撐桿34和支撐桿末端設(shè)置的刀片36，支撐桿34與滑鎖連接頭32銷連接且可在轉(zhuǎn)換節(jié)本體上開設(shè)的矩形孔44內(nèi)伸縮，支撐桿34上設(shè)置有沿支撐桿軸向延伸的長(zhǎng)槽37，轉(zhuǎn)換節(jié)本體上設(shè)置有支撐桿34上長(zhǎng)槽37對(duì)應(yīng)的限位軸35且限位軸位于長(zhǎng)槽內(nèi)。

轉(zhuǎn)換節(jié)本體兩端為螺紋接頭，分別連接雙通道密封鉆桿2和鉆孔鉆頭6，與雙通道密封鉆桿2的連接端設(shè)置了低壓水入口39和高壓水入口39，高壓水出口位于轉(zhuǎn)換節(jié)本體沿其軸向的通孔內(nèi)部并且作用于通孔內(nèi)的滑鎖從而帶動(dòng)整個(gè)閥芯組合及擴(kuò)孔鉆頭運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換節(jié)本體的通孔部位預(yù)留有泄壓孔43，當(dāng)高壓水推動(dòng)滑鎖29到達(dá)泄壓孔43的位置，高壓水從泄壓孔43泄出，減弱了對(duì)滑鎖的壓力并由彈簧31帶動(dòng)滑鎖復(fù)位，從而限制了滑鎖的行程而限制了擴(kuò)孔鉆頭的展開程度，低壓水從低壓水入口39進(jìn)入轉(zhuǎn)換節(jié)本體內(nèi)預(yù)設(shè)的低壓水通道40，預(yù)設(shè)的低壓水通道共有六個(gè)且沿轉(zhuǎn)換節(jié)本體的圓周分布，其中四個(gè)低壓水通道的出水口42通向鉆孔鉆頭6連接處，另兩個(gè)低壓水通道的出水口41通向轉(zhuǎn)換節(jié)本體開設(shè)的矩形孔44處。

本實(shí)用新型一種雙通道鉆沖擴(kuò)一體裝置，在使用時(shí)，通過把雙通道高壓水辮、雙通道密封鉆桿、第一連接頭、雙通道鉆擴(kuò)短節(jié)、第二連接頭、鉆孔鉆頭進(jìn)行連接形成雙通道鉆沖擴(kuò)一體裝置且保證各部件內(nèi)部的雙通道對(duì)接通暢，其工作原理就是通過開設(shè)了高壓水通道和低壓水通道的雙通道，使得高壓水不直接用于沖擴(kuò)和擴(kuò)孔，而是利用水壓推動(dòng)伸縮的擴(kuò)孔鉆頭，進(jìn)行擴(kuò)孔和排渣，使得高壓水的壓力提供僅需要小功率的增壓泵即可，減少了能源消耗和供能成本，而低壓水流經(jīng)預(yù)設(shè)管道用于冷卻鉆頭，使鉆頭能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。