一种单通道水力喷射冲压短节与方法技术

技术编号:20860404 阅读:48 留言:0更新日期:2019-04-13 12:18
本发明专利技术公开了一种单通道水力喷射冲压短节,包括冲压器本体以及设置在冲压器本体内部的用于切换钻进状态与冲压状态的阀芯组合和用于进行水力喷射冲压的喷嘴;冲压器本体的内部沿轴向开设有前后贯通的通孔,通孔上从后至前依次设置有通孔的入口、第一限位台阶、第二限位台阶和通孔的出口,所述喷嘴设置在冲压器本体上,喷嘴的入口与通孔连通;阀芯组合包括同轴向从后至前依次设置的拉伸弹簧、顶板和滑锁,通孔的出口后部开设有与滑锁相配合的锁槽。本发明专利技术同时公开了一种单通道水力喷射冲压装置和单通道水力喷射冲压方法。本发明专利技术可直接通过螺纹连接与现有钻具配套使用,操控简单,避免了以往钻孔成孔后进行压裂或冲孔时的繁琐操作。

【技术实现步骤摘要】
一种单通道水力喷射冲压短节与方法
本专利技术属于煤矿瓦斯强化抽采增透
,涉及一种单通道水力喷射冲压短节与方法。
技术介绍
抽采是煤矿瓦斯治理的主要途径,数十年的工程实践形成的技术已经能够基本满足目前煤矿安全生产的要求。例如松动爆破、水力压裂、水力割缝、水力冲孔、钻冲一体化、钻冲扩一体化等技术,这些技术在一定程度上有效的增加了煤层的渗透性,取得了一些效果。但是,要由“抽得出向抽得快、抽得省、抽得全”转化,还需要理论的进一步完善、技术的继续创新和新装备的研制。只有如此,才能够实现空间上的多途径和时间上的多阶段性的四维空间抽采。水力冲压则将水力冲孔技术及水力喷射压裂技术有效结合,充分利用了水力冲孔可以出煤卸压增透,水力喷射压裂技术可开启、扩展、延伸煤层裂隙增透的优点,两者各取所长,对于有效治理瓦斯灾害有着显著成效。但是水力冲压增透抽采瓦斯涉及打钻、水力冲孔、水力压裂等步骤,钻孔成孔后需要退钻、移钻,然后再使用普通油管或连续油管将冲压器送到压裂、冲孔位置,其作业时间长、劳动强度大。双通道钻冲压一体化装置与方法避免了以往钻孔成孔后进行压裂或冲孔时的繁琐操作,但是在现场使用的过程中也会遇到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单通道水力喷射冲压短节,其特征在于:包括冲压器本体以及设置在冲压器本体内部的用于切换钻进状态与冲压状态的阀芯组合和用于进行水力喷射冲压的喷嘴;以钻进方向为前向,冲压器本体的后端设置有第一内锥螺纹接头,冲压器本体的前端设置有第二外锥螺纹接头,冲压器本体的内部沿轴向开设有前后贯通的通孔,通孔上从后至前依次设置有通孔的入口、第一限位台阶、第二限位台阶和通孔的出口,通孔的入口与第一内锥螺纹接头连通,通孔的出口与第二外锥螺纹接头连通,所述阀芯组合设置在通孔内部第一限位台阶和第二限位台阶之间,所述喷嘴设置在冲压器本体上,喷嘴的入口与通孔连通;阀芯组合包括同轴向从后至前依次设置的拉伸弹簧、顶板和滑锁...

【技术特征摘要】
1.一种单通道水力喷射冲压短节,其特征在于:包括冲压器本体以及设置在冲压器本体内部的用于切换钻进状态与冲压状态的阀芯组合和用于进行水力喷射冲压的喷嘴;以钻进方向为前向,冲压器本体的后端设置有第一内锥螺纹接头,冲压器本体的前端设置有第二外锥螺纹接头,冲压器本体的内部沿轴向开设有前后贯通的通孔,通孔上从后至前依次设置有通孔的入口、第一限位台阶、第二限位台阶和通孔的出口,通孔的入口与第一内锥螺纹接头连通,通孔的出口与第二外锥螺纹接头连通,所述阀芯组合设置在通孔内部第一限位台阶和第二限位台阶之间,所述喷嘴设置在冲压器本体上,喷嘴的入口与通孔连通;阀芯组合包括同轴向从后至前依次设置的拉伸弹簧、顶板和滑锁,拉伸弹簧的后端固定连接在第一限位台阶上,拉伸弹簧的前端与顶板固定连接,顶板与冲压器本体同轴向设置且顶板滑动连接在通孔内,顶板将通孔从后至前分隔为通孔后段和通孔前段,顶板上开设有用于连通通孔后段和通孔前段的水流通道,顶板的前端固定有连接螺柱并与滑锁螺接,通孔的出口后部开设有与滑锁相配合的锁槽;钻进状态时,拉伸弹簧处于自然状态,喷嘴的入口被顶板的外圆周面封堵,通孔的入口与通孔的出口通过顶板上开设的水流通道连通;冲压状态时,拉伸弹簧处于拉伸状态,喷嘴的入口与通孔后段连通,通孔的入口与通孔的出口通过相互配合的滑锁与锁槽封闭。2.根据权利要求1所述的一种单通道水力喷射冲压短节,其特征在于:所述喷嘴设有两个,两个喷嘴环绕冲压器本体的轴线设置且两个喷嘴之间的夹角α为180°。3.根据权利要求1所述的一种单通道水力喷射冲压短节,其特征在于:所述顶板为一薄圆柱体,顶板上开设的水流通道为沿顶板的轴向设置的圆心角为90°的互为对顶角的两个扇形通道。4.一种具有如权利要求1至3中任一项所述短节的单通道水力喷射冲压装置,其特征在于:以钻进方向为前向,包括从后至前依次通过螺纹连接的单通道水辫、若干根单通道钻杆、单通道水力喷射冲压短节和钻头;冲压器本体的第一内锥螺纹接头与单通道钻杆前端的第一外锥螺纹接头螺纹连接,冲压器本体的第二外锥螺纹接头与钻头后部的第二内锥螺纹接头螺纹连接。5.根据权利要求4所述的一种单通道水力喷射冲压装置,其特征在于:单通道水辫的进水口通过三通...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋金星刘玉芳于世耀王婷婷刘程瑞
申请(专利权)人:河南理工大学
类型:发明
国别省市:河南,41

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