新型水力割縫噴頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煤層氣開發工程機械領域，尤其是涉及一種新型水力割縫噴頭。
【背景技術】
[0002]高壓水射流水力割縫是針對透氣性系數低、原始地應力大、瓦斯含量高的有突出危險煤層進行的超前水力割縫。在預先打好的鉆孔內，利用高壓水射流對鉆孔兩側的煤體進行切割，由于高壓水割縫的切割、沖擊作用，鉆孔周圍一部分煤體被高壓水擊落沖走，形成扁平縫槽空間。這一縫槽相當于在局部范圍內開采了一層極薄的保護層，達到層內自我解放，給煤層內部泄壓、瓦斯釋放和流動創造了良好的條件，其結果是縫槽上下的煤體在一定范圍內得到充分的泄壓，增大了煤層的透氣性；同時，縫槽周圍的煤體在地應力的作用下向縫槽產生空間移動，使煤體內的裂隙擴大，大大改善了煤層中的瓦斯流動狀態。煤體內的瓦斯得到充分釋放，應力集中帶向內部轉移，從而消除了煤與瓦斯突出危險性。但目前的水力割縫噴頭大多依賴于注水管的旋轉從而帶動水力割縫噴頭的轉動，不可以自己單獨旋轉。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的就是為了克服現有技術的缺點，提供一種可旋轉的新型水力割縫噴頭，解決現有水力割縫噴頭不可自己單獨旋轉的問題。
[0004]本實用新型所采用的技術方案如下:一種新型水力割縫噴頭，包括注水管和噴頭，所述噴頭安裝在注水管的出水端；所述噴頭為圓筒形，包括筒體、前端面和后端面，其中前端面與筒體固連，后端面與筒體可轉動連接；所述噴頭的前端面以及筒體上分別設有射流孔，其中前端面上的射流孔與注水管的出水口位于同一軸線上；所述噴頭內部固連有能夠使噴頭轉動的導流裝置。
[0005]所述導流裝置的一端與噴頭內壁密封連接，另一端與噴頭的前端面固連，導流裝置與噴頭內壁之間形成儲水腔；所述導流裝置正對注水管的出水口軸向設有圓柱形增壓腔，增壓腔的腔壁上徑向設有噴口，噴口外部設有能夠將噴口噴出的水流沿增壓腔的切線方向導出的導流板；所述導流裝置正對前端射流孔設有排水腔，排水腔的腔壁設有連通儲水腔的進水孔。
[0006]所述增壓腔的直徑小于噴頭的內徑，所述排水腔的內徑小于增壓腔的內徑。
[0007]所述增壓腔和排水腔的腔底均為圓錐形。
[0008]所述進水孔的直徑小于噴口的直徑。
[0009]所述出水孔至少設置兩個，且對稱設置。
[0010]所述導流板的一端固連于噴口的一側，另一端為自由端，傾斜延伸至噴口的另一側，且各導流板的導流方向與噴頭的轉動方向相反。
[0011 ] 所述導流裝置位于側面射流孔和前端射流孔之間。
[0012]所述噴頭的后端面通過螺栓與注水管連接。
[0013]所述后端面和筒體的連接處設有密封圈。
[0014]本實用新型與現有技術相比，通過在所述噴頭內部設置具有一定角度的導流板及軸承，當內部結構的水射流，沖擊導流板時，導流板受到反作用力，獲得動能，從而帶動噴頭轉動，結構簡單，且實現了水力割縫的方便快捷高效。
【附圖說明】
[0015]圖1為根據本實用新型的水力割縫噴頭的剖面圖。
[0016]圖2為圖1中所示的噴頭導流板處的截面圖。
[0017]圖中，1.注水管，2.噴頭，21.射流孔，22.射流孔，23.儲水腔，24.后端面，25.前端面，26.筒體，3.導流裝置，31.增壓腔，32.噴口，33.導流板，34.排水腔，35.進水孔，
4.軸承，5.密封圈。
【具體實施方式】
[0018]如圖所示，一種新型水力割縫噴頭，包括注水管I和噴頭2，所述噴頭2安裝在注水管I的出水端；所述噴頭2為圓筒形，包括筒體26、前端面25和后端面24，其中前端面25與筒體26固連，后端面24與筒體16可轉動連接；所述噴頭2的前端面25以及筒體26上分別設有射流孔21、22，其中前端面25上的射流孔22與注水管I的出水口位于同一軸線上；所述噴頭2內部固連有能夠使噴頭2轉動的導流裝置3。
[0019]所述導流裝置3的一端與噴頭2內壁密封連接，另一端與噴頭2的前端面25固連，導流裝置3與噴頭2內壁之間形成儲水腔23 ;所述導流裝置3正對注水管I的出水口軸向設有圓柱形增壓腔31，增壓腔31的腔壁上徑向設有噴口 32，噴口 32外部設有能夠將噴口32噴出的水流沿增壓腔23的切線方向導出的導流板32 ;所述導流裝置3正對前端射流孔22設有排水腔34，排水腔34的腔壁設有連通儲水腔23的進水孔35。
[0020]所述增壓腔31的直徑小于噴頭2的內徑，所述排水腔34的內徑小于增壓腔31的內徑。
[0021]所述增壓腔31和排水腔34的腔底均為圓錐形。
[0022]所述進水孔35的直徑小于噴口 32的直徑。
[0023]所述出水孔35至少設置兩個，且對稱設置。
[0024]所述導流板33的一端固連于噴口 32的一側，另一端為自由端，傾斜延伸至噴口 32的另一側，且各導流板33的導流方向與噴頭2的轉動方向相反。
[0025]所述導流裝置3位于側面射流孔21和前端射流孔22之間。
[0026]所述噴頭2的后端面24通過螺栓與注水管I連接。
[0027]所述后端面24和筒體26的連接處設有密封圈5。
[0028]使用時，水流通過注水管I的出水口進入噴頭2中，一部分水流經過側面射流孔21噴出，另一部分水流沖入增壓腔31，再通過噴口 32及導流板33進入儲水腔23，由于導流板33的作用，水流產生反作用力推動導流裝置3，從而使噴頭2轉動；再由于進水孔35的直徑小于噴口 32的直徑，儲水腔23內會形成較大的壓力，使水流以較快的速度進入排水腔34，并經前端的射流口 22噴出。從前端射流口 22沖出來的水可以在噴頭2前方沖刷出一個小的孔洞，避免噴頭觸碰到煤體。由于噴頭2與注水管I采用螺栓連接的方式，方便噴頭2的o
【主權項】
1.一種新型水力割縫噴頭，包括注水管和噴頭，其特征在于，所述噴頭安裝在注水管的出水端；所述噴頭為圓筒形，包括筒體、前端面和后端面，其中前端面與筒體固連，后端面與筒體可轉動連接；所述噴頭的前端面以及筒體上分別設有射流孔，其中前端面上的射流孔與注水管的出水口位于同一軸線上；所述噴頭內部固連有能夠使噴頭轉動的導流裝置。2.根據權利要求1所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述導流裝置的一端與噴頭內壁密封連接，另一端與噴頭的前端面固連，導流裝置與噴頭內壁之間形成儲水腔；所述導流裝置正對注水管的出水口軸向設有圓柱形增壓腔，增壓腔的腔壁上徑向設有噴口，噴口外部設有能夠將噴口噴出的水流沿增壓腔的切線方向導出的導流板；所述導流裝置正對前端射流孔設有排水腔，排水腔的腔壁設有連通儲水腔的進水孔。3.根據權利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述增壓腔的直徑小于噴頭的內徑，所述排水腔的內徑小于增壓腔的內徑。4.根據權利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述增壓腔和排水腔的腔底均為圓錐形。5.根據權利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述進水孔的直徑小于噴口的直徑。6.根據權利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述出水孔至少設置兩個，且對稱設置。7.根據權利要求2所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述導流板的一端固連于噴口的一側，另一端為自由端，傾斜延伸至噴口的另一側，且各導流板的導流方向與噴頭的轉動方向相反。8.根據權利要求1所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述導流裝置位于側面射流孔和前端射流孔之間。9.根據權利要求1所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述噴頭的后端面通過螺栓與注水管連接。10.根據權利要求1所述的一種新型水力割縫噴頭，其特征在于，所述后端面和筒體的連接處設有密封圈。
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型水力割縫噴頭，包括注水管和噴頭，所述噴頭安裝在注水管的出水端；所述噴頭為圓筒形，包括筒體、前端面和后端面，其中前端面與筒體固連，后端面與筒體可轉動連接；所述噴頭的前端面以及筒體上分別設有射流孔，其中前端面上的射流孔與注水管的出水口位于同一軸線上；所述噴頭內部固連有能夠使噴頭轉動的導流裝置，當內部結構的水射流，沖擊導流板時，導流板受到反作用力，獲得動能，從而帶動噴頭轉動，結構簡單，且實現了水力割縫的方便快捷高效。
【IPC分類】E21B43/26
【公開號】CN204754899
【申請號】CN201520478385
【發明人】李學龍, 李國愛, 劉淑敏, 婁全, 邱黎明, 鈕月, 張益偉
【申請人】中國礦業大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年7月6日