利用高压水射流卸除煤层设备及方法

本发明涉及一种卸除煤层设备，具体地说，特别涉及一种利用高压水射流卸除煤层设备及方法。

背景技术：

1、在对于强度不高的煤层进行卸煤时，一般是通过高压水钻孔冲击煤层，然后将钻孔中的煤渣排出，然而通过现有技术进行卸除煤层时，一方面，不易于调节冲击喷头与煤壁之间的间距，从而导致卸煤效果不佳；另一方面，在冲击煤层时稳定性不好；再一方面，在通过水压将煤层卸下后，无法有效快速的将孔内的煤渣排出，极易导致孔内堵塞。

2、因此本领域技术人员致力于提供一种能够有效解决上述技术问题的利用高压水射流卸除煤层设备及方法。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够有效解决上述技术问题的利用高压水射流卸除煤层设备及方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种利用高压水射流卸除煤层设备，包括基座，所述基座上滑动设置有推进座，所述基座上设置有动力推进机构，所述推进座通过所述动力推进机构驱动，并可沿所述基座的长度方向来回滑动；

3、所述推进座上设置有推进储水筒，所述推进储水筒的后端设置有连接头，所述连接头通过所述推进储水筒与设置在推进储水筒前端的喷射单元贯通，所述喷射单元包括一个前置喷头和若干个后置喷头。

4、作为优选，所述基座的下端设置有若干个行走轮，各所述行走轮位于两块侧护板之间，各所述侧护板的上端同时与所述基座的侧边可拆卸连接。

5、作为优选，所述基座的上端设置有定位板，所述定位板上端开设有导向槽，所述推进座的下端设置有若干个导向块，各所述导向块分别可滑动地设置在各所述导向槽内。

6、作为优选，所述动力推进机构包括位于所述推进座的两侧均可拆卸地设置有齿条，所述基座内可转动地设置有两个齿盘，各所述齿盘的上半段可转动的延伸出所述基座，并分别与各所述齿条配合进行使用，各所述齿盘同时套设在动力输出轴上，所述动力输出轴的两端分别与所述基座转动连接，且至少一端可转动的延伸出所述基座并与动力单元的输出端连接。

7、作为优选，所述动力单元包括传动箱体，所述传动箱体的外侧设置有电机安装箱，所述电机安装箱内设置有电机，所述电机的输出端通过所述传动箱体带动齿盘转动，通过所述齿盘的正转和反转带动所述推进储水筒前后移动。

8、作为优选，所述推进座上设置有三条导向条，沿各所述导向条的长度方向均开设有导向槽，所述推进储水筒的下半段外壁设置有三条导向凸棱，各所述导向凸棱分别可滑动地设置在各所述导向槽内，各所述导向条与各所述导向凸棱分别通过若干个螺钉可拆卸连接。

9、作为优选，所述推进储水筒的内壁设置有一根导向筋条，所述导向筋条的横截面呈半圆形，所述导向筋条沿所述推进储水筒的长度方向呈螺旋状延伸。

10、作为优选，所述喷射单元包括与所述推进储水筒连接的旋转盘，所述旋转盘的后端与所述推进储水筒转动连接，所述旋转盘的前端设置有外壳体，所述外壳体内设置有连接筒，所述连接筒的后端通过所述旋转盘与所述推进储水筒连通，所述连接筒的后端设置有一个主通道和两个副通道，所述主通道位于两个所述副通道之间，各所述副通道和所述主通道均通过所述旋转盘与所述推进储水筒连通；

11、所述连接筒的两侧均设置有延伸管，各所述延伸管的输出端均设置有可进行角度调节的喷管，各所述喷管向同一方向倾斜设置，所述连接筒的前端与所述前置喷头的后端连接，所述前置喷头的前端延伸出所述推进储水筒，所述前置喷头的后半段可转动地套设有叶轮，各所述喷管位于所述叶轮的上方，并与所述叶轮配合使用；

12、所述推进储水筒的外壁设置有若干个后置喷头，各所述后置喷头绕所述推进储水筒中心线呈圆形阵列设置，各所述后置喷头的输入端绕所述叶轮中心线设置，所述后置喷头的输入端与延长管的输出端连接，所述延长管的内壁与所述旋转盘和所述推进储水筒的外壁间隔设置，所述延长管与所述外壳体连接，并通过松动或紧固设置在所述延长管上的锁紧头对所述延长管进行调节，所述延长管的输入端至输出端逐渐外扩倾斜设置。

13、作为优选，还包括限位机构，所述限位机构包括两根可拆卸的设置在所述基座上的立柱，各所述立柱之间通过横杆连接，所述横杆上设置有两个限位环，各所述限位环之间设置有限位杆，所述限位杆的前半段下端设置有限位头，所述限位杆的前端面设置有第一倾斜限位面，所述推进储水筒的前半段上端设置有第一限位座，所述第一限位座与所述限位杆的对立面设置有第二倾斜限位面，所述推进座的后半段上端设置有固定板，所述固定板的上端设置有第二限位座，所述第二限位座与所述第一限位座的对立面具有第三倾斜限位面，所述推进储水筒的后端设置有导向管，所述连接头通过所述导向管与所述推进储水筒连通，所述导向管上套设有回位弹簧，所述回位弹簧位于所述推进储水筒和所述固定板之间。

14、利用高压水射流卸除煤层设备的使用方法，通过连接头与外部管道连接，通过推进储水筒储备水量，电机安装箱内的电机通过传动箱体带动齿盘转动，通过齿盘带动推进储水筒向前移动，水流通过推进储水筒进入到主通道和两个副通道内，进入到主通道的水流通过前置喷头喷射出，进入到两个副通道内的水流通过各个喷管喷出，并带动叶轮转动，通过进入到延长管的输出端后通过各个后置喷头喷出，各个后置喷头喷出水流时，带动外壳体转动，随着外壳体的转动，各个位于外壳体上的后置喷头跟随转动实现向后排渣，当推进储水筒向前移动时，随着推进储水筒的移动，限位杆的第一倾斜限位面与第二倾斜限位面接触后，推进储水筒继续移动，使其限位杆的下端与所述第一限位座的上端接触，直到限位头与所述第二倾斜限位面接触对其限位，从而对推进储水筒继续移动，回位弹簧受到挤压，当第一倾斜限位面与第三倾斜限位面接触时，限位头不与第一限位座接触，同过第一倾斜限位面与第三倾斜限位面接触限位，通过该运动来调整前置喷头与煤壁之间的间距，同时提高推进储水筒向前移动后的稳定性。

15、本发明的有益效果是：本发明一方面，通过齿盘带动推进储水筒向前移动，水流通过推进储水筒进入到主通道和两个副通道内，进入到主通道的水流通过前置喷头喷射出，进入到两个副通道内的水流通过各个喷管喷出，并带动叶轮转动，通过进入到延长管的输出端后通过各个后置喷头喷出，从而达到向后排渣的作用，当各个后置喷头喷出水流时，带动外壳体转动，随着外壳体的转动，各个位于外壳体上的后置喷头跟随转动实现旋转排渣；另一方面，限位头与所述第二倾斜限位面接触对其限位，从而对推进储水筒继续移动，回位弹簧受到挤压，当第一倾斜限位面与第三倾斜限位面接触时，限位头不与第一限位座接触，同过第一倾斜限位面与第三倾斜限位面接触限位，通过该运动来调整前置喷头与煤壁之间的间距，从而在调整与煤壁之间间距，还可有效提高推进储水筒向前移动后的稳定性；同时具有操作简单、提高排渣效果和不易损坏等有益效果。

技术特征：

1.一种利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：包括基座(1)，所述基座(1)上滑动设置有推进座(2)，所述基座(1)上设置有动力推进机构(3)，所述推进座(2)通过所述动力推进机构(3)驱动，并可沿所述基座(1)的长度方向来回滑动；

2.如权利要求1所述的利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：所述基座(1)的下端设置有若干个行走轮(10)，各所述行走轮(10)位于两块侧护板(11)之间，各所述侧护板(11)的上端同时与所述基座(1)的侧边可拆卸连接。

3.如权利要求2所述的利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：所述基座(1)的上端设置有定位板(12)，所述定位板(12)上端开设有导向槽(13)，所述推进座(2)的下端设置有若干个导向块(15)，各所述导向块(15)分别可滑动地设置在各所述导向槽(13)内。

4.如权利要求3所述的利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：所述动力推进机构(3)包括位于所述推进座(2)的两侧均可拆卸地设置有齿条(16)，所述基座(1)内可转动地设置有两个齿盘(17)，各所述齿盘(17)的上半段可转动的延伸出所述基座(1)，并分别与各所述齿条(16)配合进行使用，各所述齿盘(17)同时套设在动力输出轴上，所述动力输出轴的两端分别与所述基座(1)转动连接，且至少一端可转动的延伸出所述基座(1)并与动力单元(18)的输出端连接。

5.如权利要求4所述的利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：所述动力单元(18)包括传动箱体(19)，所述传动箱体(19)的外侧设置有电机安装箱(20)，所述电机安装箱(20)内设置有电机，所述电机的输出端通过所述传动箱体(19)带动齿盘(17)转动，通过所述齿盘(17)的正转和反转带动所述推进储水筒(5)前后移动。

6.如权利要求5所述的利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：所述推进座(2)上设置有三条导向条(23)，沿各所述导向条(23)的长度方向均开设有导向槽(26)，所述推进储水筒(5)的下半段外壁设置有三条导向凸棱(27)，各所述导向凸棱(27)分别可滑动地设置在各所述导向槽(26)内，各所述导向条(23)与各所述导向凸棱(27)分别通过若干个螺钉(29)可拆卸连接。

7.如权利要求6所述的利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：所述推进储水筒(5)的内壁设置有一根导向筋条(31)，所述导向筋条(31)的横截面呈半圆形，所述导向筋条(31)沿所述推进储水筒(5)的长度方向呈螺旋状延伸。

8.如权利要求7所述的利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：所述喷射单元(7)包括与所述推进储水筒(5)连接的旋转盘(32)，所述旋转盘(32)的后端与所述推进储水筒(5)转动连接，所述旋转盘(32)的前端设置有外壳体(33)，所述外壳体(33)内设置有连接筒(35)，所述连接筒(35)的后端通过所述旋转盘(32)与所述推进储水筒(5)连通，所述连接筒(35)的后端设置有一个主通道(36)和两个副通道(37)，所述主通道(36)位于两个所述副通道(37)之间，各所述副通道(37)和所述主通道(36)均通过所述旋转盘(32)与所述推进储水筒(5)连通；

9.如权利要求8所述的利用高压水射流卸除煤层设备，其特征是：还包括限位机构(60)，所述限位机构(60)包括两根可拆卸的设置在所述基座(1)上的立柱(61)，各所述立柱(61)之间通过横杆(62)连接，所述横杆(62)上设置有两个限位环(63)，各所述限位环(63)之间设置有限位杆(65)，所述限位杆(65)的前半段下端设置有限位头(66)，所述限位杆(65)的前端面设置有第一倾斜限位面(68)，所述推进储水筒(5)的前半段上端设置有第一限位座(69)，所述第一限位座(69)与所述限位杆(65)的对立面设置有第二倾斜限位面(70)，所述推进座(2)的后半段上端设置有固定板(71)，所述固定板(71)的上端设置有第二限位座(72)，所述第二限位座(72)与所述第一限位座(69)的对立面具有第三倾斜限位面(73)，所述推进储水筒(5)的后端设置有导向管(75)，所述连接头(6)通过所述导向管(75)与所述推进储水筒(5)连通，所述导向管(75)上套设有回位弹簧(77)，所述回位弹簧(77)位于所述推进储水筒(5)和所述固定板(71)之间。

10.如权利要求9所述的利用高压水射流卸除煤层设备的使用方法，其特征是：通过连接头(6)与外部管道连接，通过推进储水筒(5)储备水量，电机安装箱(20)内的电机通过传动箱体(19)带动齿盘(17)转动，通过齿盘(17)带动推进储水筒(5)向前移动，水流通过推进储水筒(5)进入到主通道(36)和两个副通道(37)内，进入到主通道(36)的水流通过前置喷头(8)喷射出，进入到两个副通道(37)内的水流通过各个喷管(39)喷出，并带动叶轮(50)转动，通过进入到延长管(51)的输出端后通过各个后置喷头(9)喷出，各个后置喷头(9)喷出水流时，带动外壳体(33)转动，随着外壳体(33)的转动，各个位于外壳体(33)上的后置喷头(9)跟随转动实现向后排渣，当推进储水筒(5)向前移动时，随着推进储水筒(5)的移动，限位杆(65)的第一倾斜限位面(68)与第二倾斜限位面(70)接触后，推进储水筒(5)继续移动，使其限位杆(65)的下端与所述第一限位座(69)的上端接触，直到限位头(66)与所述第二倾斜限位面(70)接触对其限位，从而对推进储水筒(5)继续移动，回位弹簧(77)受到挤压，当第一倾斜限位面(68)与第三倾斜限位面(73)接触时，限位头(66)不与第一限位座(69)接触，同过第一倾斜限位面(68)与第三倾斜限位面(73)接触限位，通过该运动来调整前置喷头(8)与煤壁之间的间距，同时提高推进储水筒(5)向前移动后的稳定性。

技术总结
本发明公开了一种利用高压水射流卸除煤层设备，包括基座，所述基座上滑动设置有推进座，所述基座上设置有动力推进机构，所述推进座通过所述动力推进机构驱动，并可沿所述基座的长度方向来回滑动；所述推进座上设置有推进储水筒，所述推进储水筒的后端设置有连接头，所述连接头通过所述推进储水筒与设置在推进储水筒前端的喷射单元贯通，所述喷射单元包括一个前置喷头和若干个后置喷头。本发明具有操作简单、提高排渣效果和不易损坏等有益效果。

技术研发人员：张帆,陶云奇,于红,吴金刚,郭兵兵,万晗瑾,刘瑶,朱梦杰,裴雨欣,周桐
受保护的技术使用者：河南工程学院
技术研发日：
技术公布日：2024/8/27