一種礦用水力作業(yè)機制造技術

一種礦用水力作業(yè)機，包括主機、執(zhí)行臺、清水泵站、液壓泵站和開關柜，執(zhí)行臺內安裝有撓性鋼管控制儀和高壓水控制儀，主機通過油管與撓性鋼管控制儀相連、通過水管與高壓水控制儀相連，撓性鋼管控制儀通過油管與液壓泵站相連，高壓水控制儀通過水管與清水泵站相連，執(zhí)行臺、清水泵站和液壓泵站分別通過動力電纜與開關柜電連接。本實用新型專利技術結構緊湊，大大簡化了作業(yè)機的結構，可調節(jié)煤礦井下成孔位置與方向，可適應礦井下向全方位進行成孔、疏孔、擴孔、割縫、壓裂等作業(yè)施工的需求，工作穩(wěn)定，安全可靠，占用空間小，非常適合于煤礦井下等空間狹小的場合使用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于煤層氣開采設備
，特別涉及一種用于煤礦井下及地面瓦斯抽采孔的水力成孔、疏孔、擴孔、割縫和壓裂等的礦用水力作業(yè)機。
技術介紹
我國存在的高瓦斯礦井較多，且具有煤層瓦斯含量高、壓力大、透氣性差和抽采難度大的特點。目前，我國國有重點煤礦礦井平均開采深度約420米。隨著礦井開采深度的進一步加大，地應力和瓦斯壓力也隨之增加，瓦斯抽采難度也進一步增大。通過多年的試驗研究，我國也逐漸形成了一套適合我國煤礦特點的井下瓦斯鉆孔抽采方法和工藝。井下鉆孔抽采瓦斯的效果受到鉆孔直徑大小、鉆孔長度及鉆孔周圍煤體卸壓范圍的影響，采用常規(guī)機械鉆機施工大直徑鉆孔存在著垮孔嚴重、排渣困難、成孔長度短以及鉆機負荷呈幾何倍數增大等技術問題，從技術和經濟上都存在相當大的難度。因此，尋求一條擴大鉆孔直徑、增加鉆孔長度和提高鉆孔卸壓影響范圍的技術途徑是非常有必要的。同時，隨著開采深度的增加地應力逐漸增大，鉆孔由于地應力作用易垮塌、堵塞，有效使用壽命不長，但是目前并沒有鉆孔修復的技術及裝備，無法對垮塌、堵塞的鉆孔進行修復。隨著高壓水射流理論與應用技術的迅速發(fā)展，國內外對高壓水射流鉆孔技術的研究也相當重視，并投入了大量人力、物力對高壓水射流鉆孔進行了理論及試驗研究，一些能鉆進較硬巖層的水射流鉆機或水射流輔助機械鉆機已研制成功，并在各類工程應用中得到了越來越多的認可。在瓦斯抽采鉆孔、擴孔方面，針對突出煤層透氣性低、預抽效果差的特點，在施工完鉆孔后，采用高壓水射流擴孔技術進行擴孔，即利用可噴出高壓水射流、又能自行旋轉的擴孔射流器對鉆孔周圍的煤體進行旋轉切割，同時通過高壓擴孔鉆桿沿鉆孔軸向方向移動形成對整個鉆孔的擴孔。鉆孔直徑擴大后，可增加煤層的暴露面積，增大了鉆孔的卸壓范圍，加大鉆孔的影響半徑，增加鉆孔抽采瓦斯量，提高鉆孔的抽采效果。因此，開展高壓水射流煤層鉆孔擴孔技術及裝備的研究，對增加煤礦井下瓦斯的抽采量，降低煤礦內的甲烷含量，減少瓦斯事故發(fā)生，提高煤礦安全生產水平以及大氣環(huán)境保護方面具有重大的現實意義。美國、澳大利亞和日本等發(fā)達國家對高壓水射流煤層鉆孔擴孔技術進行了長期研究，技術水平相對較高，但他們的高壓水射流裝備在國內復雜的煤層地質條件下也不能得到很好應用，且高壓水射流煤層鉆孔擴孔的噴嘴組合、鉆頭旋轉、鉆孔排渣方面仍需進一步優(yōu)化完善。在我國，20世紀80年代高壓水射流鉆機的研究為以后在煤層中鉆水平長孔奠定了理論和實踐基礎，雖然這些試驗中取得的最長孔僅為42m，但經研究分析表明應用高壓水射流技術鉆長孔的潛力很大。現有煤礦井下鉆孔設備為各種型號的鉆機，其原理是通過鉆桿旋轉，驅動鉆頭旋轉鉆進。鉆進時，當前段鉆桿鉆進后，需要及時逐級接上后段鉆桿，接桿時鉆機必須停止鉆進，退出時仍然需要逐節(jié)卸下，因此現有鉆機的鉆進效率均較低。雖然近年來在石油行業(yè)出現了連續(xù)油管技術，將連續(xù)油管送入注入頭，由注入頭將連續(xù)油管送入幾千米的石油鉆井中，高壓水通過連續(xù)油管進行井下作業(yè)。但由于具有以下的特點而無法用在煤礦井下:(1)方向不可調節(jié)，一律是向下的，不能適應礦井下向多方向打孔的需要；(2)設備分布分散，基座、滾筒、注入頭等呈分散布置，占地面積龐大，難以適應井下狹小空間的使用場合。
技術實現思路
本技術提供了一種結構緊湊、可調節(jié)煤礦井下成孔高度與方向、工作穩(wěn)定和安全可靠的礦用水力作業(yè)機。為實現上述目的，本技術的技術方案是:一種礦用水力作業(yè)機，包括主機、執(zhí)行臺、清水泵站、液壓泵站和開關柜，執(zhí)行臺內安裝有撓性鋼管控制儀和高壓水控制儀，主機通過油管與撓性鋼管控制儀相連、通過水管與高壓水控制儀相連，撓性鋼管控制儀通過油管與液壓泵站相連，高壓水控制儀通過水管與清水泵站相連，執(zhí)行臺、清水泵站和液壓泵站分別通過動力電纜與開關柜電連接。所述主機包括橇形底座和橇形底座兩側倒置的升降油缸，升降油缸通過其側壁上的左支座與右支座安裝有套移徑轉滾筒主軸，升降油缸與主機和執(zhí)行臺之間的油管相連通；套移徑轉滾筒主軸一端設有高壓水通道，高壓水通道的進出口分別設有高壓水連接管和高壓水接頭，高壓水連接管與主機和執(zhí)行臺之間的水管相連通；套移徑轉滾筒主軸兩側設有左支撐臂和右支撐臂，左支撐臂和右支撐臂前端設有輸管器；左支撐臂和右支撐臂前端還安裝有收管液壓馬達、液壓離合器和減速器，收管液壓馬達與主機和執(zhí)行臺之間的油管相連通，減速器輸出端設有主動鏈輪，套移徑轉滾筒主軸上設有與主動鏈輪相對應的從動鏈輪，主動鏈輪和從動鏈輪上設有鏈條；套移徑轉滾筒主軸上設有滾筒，滾筒上纏繞有撓性鋼管，撓性鋼管上安裝有水射流噴頭，撓性鋼管一端伸入輸管器內、另一端通過高壓軟管與高壓水接頭相連；輸管器輸管方向與滾筒外圓周相切。所述套移徑轉滾筒主軸包括帶有滑動槽的花鍵軸、往復軸、滑移套、花鍵套和軸頭，花鍵套套設于花鍵軸外部，花鍵套通過滾筒箍與滾筒固連，軸頭固定在花鍵軸右端面上；滑移套與花鍵軸內孔間隙配合，滑移套套設在往復軸上，往復軸上設有端部相通的左螺旋槽和右螺旋槽，滑移套上開設有滑塊孔，滑塊孔內設有滑塊，滑塊頂部設有滑動鍵，滑動鍵與左螺旋槽和右螺旋槽滑動配合，花鍵套上開設有方孔，方孔內設有套設于滑塊外部的滑塊套，滑塊套通過螺釘固定于滑移套上，且滑塊套與花鍵軸的滑動槽滑動配合；往復軸的右端穿過軸頭，軸頭位于右支座內，軸頭端面上固設有第一齒輪，往復軸外端設有第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪一側設有雙聯(lián)齒輪，雙聯(lián)齒輪分別與第一齒輪和第二齒輪相嚙合。所述滑塊內設有壓簧和鋼球，頂絲通過鋼球頂壓在壓簧上。所述輸管器包括傳動箱體、上蓋板、下蓋板和下蓋板上設置的放管液壓馬達與液壓離合器，放管液壓馬達與主機和執(zhí)行臺之間的油管相連通；傳動箱體內并列設有兩對鏈輪和每對鏈輪上的鏈條，其中一對鏈輪中的一個鏈輪上設有主動鏈輪軸、另一對鏈輪中的一個鏈輪上設有從動鏈輪軸，主動鏈輪軸上設有主動齒輪，從動鏈輪軸上設有與主動齒輪相嚙合的從動齒輪，主動鏈輪軸外端與液壓離合器驅動連接；鏈條外側通過小彎板固定有卡塊，卡塊外側設有凹槽，在外側面相對的卡塊之間形成包容撓性鋼管的輸管腔體。所述傳動箱體底部通過固定塊設有軌道，固定塊上設有頂在軌道側面上的調整螺釘，軌道另一側面頂壓在鏈條內側。所述支撐臂與套移徑轉滾筒主軸之間設有調向機構，支撐臂的調向中心與套移徑轉滾筒主軸的旋轉中心重合；調向機構包括軸頭外部的銅套和銅套外部的內齒圈，內齒圈的外圓周面與右支撐臂固連，右支座內設有與內齒圈嚙合的小齒輪軸，小齒輪軸的端部設有渦輪，渦輪與伸向右支座外部的蝸桿相嚙合，蝸桿外部連接調向液壓馬達，調向液壓馬達與主機和執(zhí)行臺之間的油管相連通。所述撓性鋼管控制儀為撓性鋼管遠程控制儀，其包括船用比例流量方向復合閥和船用比例流量方向復合閥上通過連接板固定的指示面板，船用比例流量方向復合閥上通過換向擺動軸連接有操作桿，操作桿上開設有滑槽，連接板上安裝有電機及減速機，電機及減速機的輸出軸位于指示面板中間位置，電機及減速機的輸出軸上設有曲柄，曲柄另一端安裝有滑軸，滑軸與滑槽滑動配合。所述高壓水控制儀為高壓水遠程控制儀，其包括高壓水閥和高壓水閥上通過連接套設置的指示盤，連接套上面安裝有位于指示盤后部的電機及減速機，電機及減速機的輸出端位于指示盤中心位置；電機及減速機的輸出端上設有指針和曲柄，曲柄本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種礦用水力作業(yè)機，其特征在于，包括主機、執(zhí)行臺、清水泵站、液壓泵站和開關柜，執(zhí)行臺內安裝有撓性鋼管控制儀和高壓水控制儀，主機通過油管與撓性鋼管控制儀相連、通過水管與高壓水控制儀相連，撓性鋼管控制儀通過油管與液壓泵站相連，高壓水控制儀通過水管與清水泵站相連，執(zhí)行臺、清水泵站和液壓泵站分別通過動力電纜與開關柜電連接。

【技術特征摘要】
1.一種礦用水力作業(yè)機，其特征在于，包括主機、執(zhí)行臺、清水泵站、液壓泵站和開關柜，執(zhí)行臺內安裝有撓性鋼管控制儀和高壓水控制儀，主機通過油管與撓性鋼管控制儀相連、通過水管與高壓水控制儀相連，撓性鋼管控制儀通過油管與液壓泵站相連，高壓水控制儀通過水管與清水泵站相連，執(zhí)行臺、清水泵站和液壓泵站分別通過動力電纜與開關柜電連接。2.按權利要求1所述的礦用水力作業(yè)機，其特征在于，所述主機包括橇形底座和橇形底座兩側倒置的升降油缸，升降油缸通過其側壁上的左支座與右支座安裝有套移徑轉滾筒主軸，升降油缸與主機和執(zhí)行臺之間的油管相連通；套移徑轉滾筒主軸一端設有高壓水通道，高壓水通道的進出口分別設有高壓水連接管和高壓水接頭，高壓水連接管與主機和執(zhí)行臺之間的水管相連通；套移徑轉滾筒主軸兩側設有左支撐臂和右支撐臂，左支撐臂和右支撐臂前端設有輸管器；左支撐臂和右支撐臂前端還安裝有收管液壓馬達、液壓離合器和減速器，收管液壓馬達與主機和執(zhí)行臺之間的油管相連通，減速器輸出端設有主動鏈輪，套移徑轉滾筒主軸上設有與主動鏈輪相對應的從動鏈輪，主動鏈輪和從動鏈輪上設有鏈條；套移徑轉滾筒主軸上設有滾筒，滾筒上纏繞有撓性鋼管，撓性鋼管上安裝有水射流噴頭，撓性鋼管一端伸入輸管器內、另一端通過高壓軟管與高壓水接頭相連；輸管器輸管方向與滾筒外圓周相切。3.按權利要求2所述的礦用水力作業(yè)機，其特征在于，所述套移徑轉滾筒主軸包括帶有滑動槽的花鍵軸、往復軸、滑移套、花鍵套和軸頭，花鍵套套設于花鍵軸外部，花鍵套通過滾筒箍與滾筒固連，軸頭固定在花鍵軸右端面上；滑移套與花鍵軸內孔間隙配合，滑移套套設在往復軸上，往復軸上設有端部相通的左螺旋槽和右螺旋槽，滑移套上開設有滑塊孔，滑塊孔內設有滑塊，滑塊頂部設有滑動鍵，滑動鍵與左螺旋槽和右螺旋槽滑動配合，花鍵套上開設有方孔，方孔內設有套設于滑塊外部的滑塊套，滑塊套通過螺釘固定于滑移套上，且滑塊套與花鍵軸的滑動槽滑動配合；往復軸的右端穿過軸頭，軸頭位于右支座內，軸頭端面上固設有第一齒輪，往復軸外端設`有第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪一側設有雙聯(lián)齒輪，雙聯(lián)齒輪分別與第一齒輪和第二齒輪相哨合。4.按權利要求3所述的礦用水力作業(yè)機，其特征在于，所述滑塊內設有壓簧和鋼球，頂絲通過鋼球頂壓在壓簧上。5.按權利要求2所述的礦用水力作業(yè)機，其...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：蘇現波，馬寶安，裴剛，陳東海，劉偉，劉曉，張春然，鄒繼成，王金凱，周惠英，
申請(專利權)人：河南宇建礦業(yè)技術有限公司，
類型：實用新型
國別省市：