一种高低压转换水力割缝器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高低压转换水力割缝器，属于水力割缝器的技术领域，包括外管Ⅰ、外管Ⅱ、内管、活塞管、活塞和弹簧；外管Ⅰ包括第一管道和第二管道，第二管道的管壁上设置有高压出水孔；外管Ⅱ包括第一管道和第二管道，第一管道的内壁上设置有环形内凸台，环形内凸台的管壁上设置有高压进水孔，外管Ⅱ的第一管道固定插设在外管Ⅰ的第二管道内，高压进水孔与高压出水孔对齐；内管外设置有环形外凸台，插设在外管Ⅱ的第二管道内；活塞管外设置有环形外凸台，活塞管滑动穿过环形内凸台；活塞为设置在有斜切面的斜切圆柱，活塞固定插设在活塞管内，弹簧套设在内管和活塞上。上述高低压转换水力割缝器可实现低压水钻进和高压水割缝的切换。的切换。的切换。

【技术实现步骤摘要】
一种高低压转换水力割缝器


[0001]本技术属于水力割缝器的
，具体公开了一种高低压转换水力割缝器。

技术介绍

[0002]煤层增透是解决松软煤层瓦斯治理难题最有效的方法之一，而水力割缝卸压增透技术是目前国内增透技术中最为有效、最安全、最经济的方法。定向钻进结合水力割缝技术，在实现松软煤层内瓦斯抽放长钻孔及分支孔(树状孔分布)的同时高压旋转水射流割缝增加了煤体暴露面积，给煤层内部卸压、瓦斯释放和流动创造了良好的条件，缝槽上下的煤体在一定范围内得到较充分的卸压，增大了煤层的透气性。缝槽在地压的作用下，周围煤体产生空间移动，扩大了缝槽卸压、排瓦斯范围。在高压旋转水射流的切割、冲击作用下，钻孔周围一部分煤体被高压水击落冲走，形成扁平缝槽空间，增加了煤体中的裂隙，可大大改善煤层中的瓦斯流动状态，为瓦斯排放创造有利条件，改变了煤体的原始应力和裂隙状况，缓和煤体和围岩中的应力紧张状态，既可削弱或消除突出的动力，又可提高煤层的强度，起到防突作用，并提高透气性和瓦斯释放能力。
[0003]申请人研发了CN217681720U煤矿用履带式钻冲一体泵车，实现水压和流量的变换，满足打钻和水力割缝的不同要求，同时可在更好的适应煤矿地区行走工作。但是要实现低压水钻进和高压水割缝的切换，还需要高低压转换机构。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种高低压转换水力割缝器，可实现低压水钻进和高压水割缝的切换。
[0005]本技术提供一种高低压转换水力割缝器，包括外管Ⅰ、外管Ⅱ、内管、活塞管、活塞和弹簧；外管Ⅰ包括用于与供水钻杆连接的第一管道以及用于与外管Ⅱ连接的第二管道，第二管道的管壁上设置有高压出水孔；外管Ⅱ包括用于与外管Ⅰ连接的第一管道以及用于与孔底马达连接连接的第二管道，第一管道的内壁上设置有环形内凸台，环形内凸台的管壁上设置有高压进水孔，外管Ⅱ的第一管道固定插设在外管Ⅰ的第二管道内，外管Ⅱ与外管Ⅰ密封相接，高压进水孔与高压出水孔对齐；内管外设置有环形外凸台，插设在外管Ⅱ的第二管道内，环形外凸台与外管Ⅱ密封相接；活塞管外设置有环形外凸台，活塞管滑动穿过环形内凸台；活塞为设置在有斜切面的斜切圆柱，活塞固定插设在活塞管内，斜切面与活塞管之间为水流通道；弹簧套设在内管和活塞上，第一端抵靠在活塞管的环形外凸台上，第二端抵靠在内管的环形外凸台上；活塞管的环形外凸台在弹簧的弹力下抵靠在外管Ⅱ的环形内凸台上，活塞管封闭高压进水孔；活塞管在水压下压缩弹簧，与高压进水孔错位，活塞封闭内管的第一端。
[0006]进一步地，活塞上对称设置有斜切面，两侧切斜面之间的弧形面与活塞管固定连接。
[0007]进一步地，外管Ⅱ的第一管道与外管Ⅰ的第二管道螺纹连接。
[0008]进一步地，外管Ⅰ的第二管道的管壁上穿设有定位螺栓，定位螺栓顶紧外管Ⅱ的第一管道。
[0009]进一步地，内管的环形外凸台与外管Ⅱ螺纹连接。
[0010]进一步地，外管Ⅱ的管壁上穿设有定位螺栓，定位螺栓顶紧内管的环形外凸台。
[0011]本技术具有以下有益效果：
[0012]当水流量在预设阈值以下时，活塞管的环形外凸台在弹簧的弹力下抵靠在外管Ⅱ的环形内凸台上，活塞管封闭高压进水孔，此时高低压转换水力割缝器等同于一个两通，水流通过外管Ⅰ的内腔进入活塞管的内腔，再由斜切面与活塞管之间的水流通道进入外管Ⅱ内腔，由内管的内腔出去，到达外管Ⅱ的左侧；
[0013]当水流量超过预设阈值时，水的压力压迫活塞管与活塞的组合体向左侧压缩弹簧，此时水的流量越大，压力越强，弹簧越压缩，当活塞的左端与内管的右端相配合时，此时内管的内腔被关闭，水就不能进入到内管的内腔；此时由于活塞管与活塞的组合体向左侧移动，活塞管与高压进水孔错位，此时的水只能通过高压进水孔、高压出水孔向外喷出，由于此时的流量过大，高压出水孔的内孔很小，就形成了高压水柱喷射出来；
[0014]由上可知，上述高低压转换水力割缝器可实现低压水钻进和高压水割缝的切换，在高压水射流的切割作用下，使钻孔煤孔段人为再造裂隙，增大煤体的暴露面积，有效改善了煤层中的瓦斯流动状态，为瓦斯排放创造有利条件，改变了煤体的原应力，煤体得到充分卸压，提高了煤层的透气性和瓦斯释放能力。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为水流量在预设阈值以下时，高低压转换水力割缝器的状态图；
[0017]图2为水流量超过预设阈值时，高低压转换水力割缝器的状态图；
[0018]图3为图2中A
‑
A方向的剖视图。
[0019]图中：1
‑
外管Ⅰ；1.1
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高压出水孔；2
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外管Ⅱ；2.1
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高压进水孔；3
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内管；4
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活塞管；5
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活塞；5.1
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斜切面；6
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弹簧；7
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定位螺栓。
具体实施方式
[0020]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0021]本实施例提供一种高低压转换水力割缝器，包括外管Ⅰ1、外管Ⅱ2、内管3、活塞管4、活塞5和弹簧6；外管Ⅰ1包括用于与供水钻杆连接的第一管道以及用于与外管Ⅱ2连接的第二管道，第二管道的管壁上设置有高压出水孔1.1；外管Ⅱ2包括用于与外管Ⅰ1连接的第
一管道以及用于与孔底马达连接连接的第二管道，第一管道的内壁上设置有环形内凸台，环形内凸台的管壁上设置有高压进水孔2.1，外管Ⅱ2的第一管道固定插设在外管Ⅰ1的第二管道内，外管Ⅱ2与外管Ⅰ1密封相接，高压进水孔2.1与高压出水孔1.1对齐；内管3外设置有环形外凸台，插设在外管Ⅱ2的第二管道内，环形外凸台与外管Ⅱ2密封相接；活塞管4外设置有环形外凸台，活塞管4滑动穿过环形内凸台；活塞5为设置在有斜切面5.1的斜切圆柱，活塞5固定插设在活塞管4内，斜切面5.1与活塞管4之间为水流通道；弹簧6套设在内管3和活塞5上，第一端抵靠在活塞管4的环形外凸台上，第二端抵靠在内管3的环形外凸台上；活塞管4的环形外凸台在弹簧6的弹力下抵靠在外管Ⅱ2的环形内凸台上，活塞管4封闭高压进水孔2.1；活塞管4在水压下压缩弹簧6，与高压进水孔2.1错位，活塞5封闭内管3的第一端。
[0022]进一步地，活塞5上对称设置有斜切面5.1，两侧切斜面5.1之间的弧形面与活塞管4固定连接(如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高低压转换水力割缝器，其特征在于，包括外管Ⅰ、外管Ⅱ、内管、活塞管、活塞和弹簧；所述外管Ⅰ包括用于与供水钻杆连接的第一管道以及用于与外管Ⅱ连接的第二管道，第二管道的管壁上设置有高压出水孔；所述外管Ⅱ包括用于与外管Ⅰ连接的第一管道以及用于与孔底马达连接连接的第二管道，第一管道的内壁上设置有环形内凸台，环形内凸台的管壁上设置有高压进水孔，外管Ⅱ的第一管道固定插设在外管Ⅰ的第二管道内，外管Ⅱ与外管Ⅰ密封相接，高压进水孔与高压出水孔对齐；所述内管外设置有环形外凸台，插设在外管Ⅱ的第二管道内，环形外凸台与外管Ⅱ密封相接；所述活塞管外设置有环形外凸台，活塞管滑动穿过环形内凸台；所述活塞为设置在有斜切面的斜切圆柱，活塞固定插设在活塞管内，斜切面与活塞管之间为水流通道；所述弹簧套设在内管和活塞上，第一端抵靠在活塞管的环形外凸台上，第二端抵靠在内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓飞，王彦君，李小健，刘琪，郭彪，李雁龙，张雅楠，
申请(专利权)人：山西金鼎高宝钻探有限责任公司，
类型：新型
国别省市：