[发明专利]一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置及方法

权利要求书

1.一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：其包括：

预混合组件(1)；

浆液输送管二(3)，横向连通在所述预混合组件(1)的一侧，所述浆液输送管二(3)在所述预混合组件(1)完成磨料与水的充分混合后将其对外输送；

注浆泵(2)，其一端与所述浆液输送管二(3)相连通，所述注浆泵(2)的排送端连通有高压软管(4)；

钻机装置(5)，横向架设在煤矿井下巷道中，所述钻机装置(5)的输出端通过钻杆(51)旋转深入煤矿井下钻孔(6)中；以及

一体化钻头(7)，安装在所述钻机装置(5)上钻杆(51)的一端，所述一体化钻头(7)用于对钻孔(6)进行旋转钻探，并能够对钻孔(6)内壁进行射流破煤增透；

所述一体化钻头(7)包括：

钻头壳体(71)；

压力转换阀芯(72)，同轴可相对滑动的设置在所述钻头壳体(71)内；

截齿(73)，为圆周设置的多个，各所述截齿(73)均匀分布在所述钻头壳体(71)的前端；

前端喷嘴(74)，开设在所述钻头壳体(71)上靠近所述截齿(73)的一侧；

外联喷嘴，为圆周阵列设置的多个，所述钻头壳体(71)的圆周侧壁上径向设有多个直口槽位，各所述直口槽位的中部均开设有内螺纹孔(75)，所述外联喷嘴通过螺纹啮合作用安装在所述内螺纹孔(75)中；

连接弹簧(76)，横向对称连设在所述钻头壳体(71)与所述压力转换阀芯(72)之间；以及

铝球(77)，其上下两侧均连接有支撑弹簧(78)，所述支撑弹簧(78)的一端倾斜连接在所述压力转换阀芯(72)的内壁上，且所述压力转换阀芯(72)的端口处开设有锥形孔，所述锥形孔内还嵌入设置有调节封堵件(8)，所述调节封堵件(8)与所述铝球(77)相密封衔接适配。

2.根据权利要求1所述的一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：所述预混合组件(1)包括：

预混搅拌罐(11)；

搅拌电机(12)，安装在所述预混搅拌罐(11)的上方；

搅拌器(13)，可相对转动的设置在所述预混搅拌罐(11)的内部，所述搅拌器(13)的上端与所述搅拌电机(12)的输出端相连接固定；

混砂电机(14)，安装在所述预混搅拌罐(11)的下方出浆管上，所述混砂电机(14)用于对磨料和水循环混合；

浆液输送管一(15)，横向连接在所述预混搅拌罐(11)上；以及

三通阀(16)，安装在所述浆液输送管一(15)的一端，所述三通阀(16)的其中一端与所述浆液输送管二(3)相连通，且所述三通阀(16)上还连通有返浆管二(18)，所述三通阀(16)用于控制混合后的磨料和水的流动方向，所述返浆管二(18)的一端与所述混砂电机(14)相连通。

3.根据权利要求2所述的一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：所述预混合组件(1)还包括：

返浆管一(17)，连通在注浆泵(2)的出口处，所述返浆管一(17)的一端与所述浆液输送管一(15)相连通，且所述注浆泵(2)上靠近出口处还安装有压力表(21)；以及

高压旋转水尾(22)，安装在所述高压软管(4)上。

4.根据权利要求1所述的一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：所述调节封堵件(8)包括：

外夹座(81)，为圆周设置的多个，各所述外夹座(81)嵌入固定在所述压力转换阀芯(72)的锥形孔内壁上；

密封垫件(82)，被构造成弧形结构，与所述外夹座(81)一一对应设置，所述密封垫件(82)与所述外夹座(81)之间排设有多个转子(83)，并通过所述转子(83)与所述外夹座(81)相限位滑动连接，且所述密封垫件(82)与所述外夹座(81)之间还连设有内弹簧；以及

内曲齿(84)，倾斜固定在所述密封垫件(82)上。

5.根据权利要求4所述的一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：所述压力转换阀芯(72)上圆周开设有多个排送孔(9)，各所述排送孔(9)与所述直口槽位一一对应设置。