一种煤矿给压钻进装置的风水混合器的制作方法

1.本实用新型属于煤矿钻孔钻进装置的技术领域，尤其涉及一种煤矿给压钻进装置的风水混合器。


背景技术：

2.随着煤矿生产任务的增加，各生产单位对供水管路的需求逐渐增大，供水管路的负担也会随之较大；这样的条件下，往往钻孔施工现场并不满足钻进水压要求，而泥浆泵的设立又对搬运所需费用及人工要求较大。为了保证钻孔内水压并对钻头进行冲洗冷却，保证出渣能力及施工安全，有时需用风压对水压进行增加处理后进行正常钻进。
3.目前，现有煤矿给压钻进钻孔施工现场存在如下问题：
4.1)若不用泥浆泵供水，钻孔施工过程中供水水压不稳定，容易造成孔内事故；
5.2)若使用泥浆泵供水，受矿井环境所限制，往往无法安置泥浆泵，或设立泥浆泵所需运输成本及人工费用较高；
6.3)对钻孔钻进所需水压的调节跨度较大，可能不适合孔内钻进要求。
7.鉴于煤矿风水管路的便捷性、齐全性，为后续实现对现有技术的改进提供了依据和可能性。同时针对不同地层的钻进，不同程度的风水混合也为钻孔在不同地层的施工提供了可能的解决办法。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于，针对现有技术存在的问题，提供一种煤矿给压钻进装置的风水混合器，该风水混合器能够减少钻孔施工现场的搬运费用、人工费用等成本，合理调节钻孔供水压力，同时针对不同的地层，可最大程度、最低成本、采用灵活和合理的调节方式完成钻孔工程施工。
9.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
10.一种煤矿给压钻进装置的风水混合器，包括：缸体、进风/进水口i，进风/进水口ii，进风/进水口iii，进风/进水口iv，出风/出水口，螺旋控制开关；其中，
11.缸体包括：上下相对的两个缸体面以及若干个缸体侧面；
12.进风/进水口i、进风/进水口ii、进风/进水口iii、进风/进水口iv和出风/出水口均分别由一个连通管体以及设于各个连通管体上的螺旋控制开关组成；
13.进风/进水口i和进风/进水口ii分别开设于缸体的上下相对的两个缸体面上，且进风/进水口i的中心轴线所在轴向与进风/进水口ii的中心轴线所在轴向不重合；
14.进风/进水口iii和进风/进水口iv开设于缸体的同一个缸体侧面上，且进风/进水口iii的中心轴线所在轴向与进风/进水口iv的中心轴线所在轴向不重合；
15.出风/出水口开设于缸体的与进风/进水口iii和进风/进水口iv所在缸体侧面相对的缸体侧面上。
16.根据本实用新型提供的风水混合器，优选地，所述缸体为六面体，其包括：缸体顶
面，缸体底面，缸体侧面i，缸体侧面ii，缸体侧面iii和缸体侧面iv；其中，
17.缸体顶面和缸体底面为上下相对的两个缸体面；
18.缸体侧面i和缸体侧面ii互为相对的缸体侧面；
19.缸体侧面iii和缸体侧面iv互为相对的缸体侧面。
20.更优选地，所述缸体的形状为正六面体或者平行六面体。
21.根据本实用新型提供的风水混合器，优选地，进风/进水口i开设于缸体底面上，进风/进水口ii开设于缸体顶面上，且进风/进水口i的中心轴线所在轴向与进风/进水口ii的中心轴线所在轴向不重合。
22.更优选地，进风/进水口i的中心轴线与缸体底面所形成的角度θ1为大于等于0
°
且小于等于90
°
；进风/进水口ii的中心轴线与缸体顶面所形成的角度θ2为大于等于0
°
且小于等于90
°
。
23.根据本实用新型提供的风水混合器，优选地，进风/进水口i开设于缸体顶面上，进风/进水口ii开设于缸体底面上，且进风/进水口i的中心轴线所在轴向与进风/进水口ii的中心轴线所在轴向不重合。
24.更优选地，进风/进水口i的中心轴线与缸体顶面所形成的角度θ3为大于等于0
°
且小于等于90
°
；进风/进水口ii的中心轴线与缸体底面所形成的角度θ4为大于等于0
°
且小于等于90
°
。
25.根据本实用新型提供的风水混合器，优选地，进风/进水口iii和进风/进水口iv均开设于缸体侧面ii上，且进风/进水口iii的中心轴线与缸体侧面ii所形成的角度θ5为大于等于0
°
且小于等于90
°
，进风/进水口iv的中心轴线与缸体侧面ii所形成的角度θ6为大于等于0
°
且小于等于90
°
；
26.出风/出水口开设于缸体侧面i上。
27.根据本实用新型提供的风水混合器，优选地，进风/进水口iii和进风/进水口iv均开设于缸体侧面iii上，且进风/进水口iii的中心轴线与缸体侧面iii所形成的角度θ7为大于等于0
°
且小于等于90
°
，进风/进水口iv的中心轴线与缸体侧面iii所形成的角度θ8为大于等于0
°
且小于等于90
°
；
28.出风/出水口开设于缸体侧面iv。
29.根据本实用新型提供的风水混合器，优选地，进风/进水口i开设于缸体底面上，进风/进水口ii开设于缸体顶面上，且进风/进水口i的中心轴线与缸体底面所形成的角度θ1为90
°
，进风/进水口ii的中心轴线与缸体顶面所形成的角度θ2为90
°
；
30.进风/进水口iii和进风/进水口iv均开设于缸体侧面ii上，且进风/进水口iii的中心轴线与缸体侧面ii所形成的角度θ5为90
°
，进风/进水口iv的中心轴线与缸体侧面ii所形成的角度θ6为90
°
；
31.出风/出水口开设于缸体侧面i上，且出风/出水口中心轴线与缸体侧面i所形成的角度θ9为90
°
。
32.相对于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
33.根据钻孔钻进情况，通过在缸体的四个不同位置合理选择进风/进水口，利用螺杆控制开关不断调节风压、水压，可以确定最适合钻孔施工的混合压力及水量、风量，能够以最合理的方法和最低的成本完成钻孔工程施工，减少施工成本，便于运输和投入使用。同
时，针对不同的地层，通过该风水混合器的结构，灵活调节选用最合理的钻进参数(例如，风水混合压力、水/风量等)，调节跨度可以保持在均匀变化范围，保证钻孔的安全、高效施工。另外，也减少了外部施工条件对钻孔工程施工的影响。
附图说明
34.图1为本实用新型一种实施方式所述风水混合器的主视示意图；
35.图2为本实用新型一种实施方式所述风水混合器的俯视示意图；
36.图3为本实用新型一种实施方式所述风水混合器的右视示意图。
37.上述图中，标号说明如下：
[0038]1‑
缸体，2
‑
缸体顶面，3
‑
缸体底面，4
‑
缸体侧面i，5
‑
缸体侧面ii，6
‑
进风/进水口i，7
‑
进风/进水口ii，8
‑
进风/进水口iii，9
‑
进风/进水口iv，10
‑
出风/出水口，11
‑
螺旋控制开关，12
‑
连通管体，13
‑
缸体侧面iii，14
‑
缸体侧面iv。
具体实施方式
[0039]
为了能够详细地理解本实用新型的技术特征和内容，下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然实施例中描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。
[0040]
本实用新型中，煤矿给压钻进装置的风水混合器设计的关键点在于，如何合理选择进风/进水口，以及如何合理调节进风/进水量、进风/进水压力。通过合理选用和布置缸体上的进风/进水口，能够避免缸体中风水压力的冲突，最大限度促进风水混合。
[0041]
在本实用新型一些实施方式中，煤矿给压钻进装置的风水混合器，包括：缸体1、进风/进水口i 6，进风/进水口ii 7，进风/进水口iii 8，进风/进水口iv 9，出风/出水口10，螺旋控制开关11；其中，
[0042]
缸体1包括：上下相对的两个缸体面以及若干个缸体侧面；
[0043]
进风/进水口i 6、进风/进水口ii 7、进风/进水口iii 8、进风/进水口iv9和出风/出水口10均分别由一个连通管体12以及设于各个连通管体上的螺旋控制开关11组成；
[0044]
进风/进水口i 6和进风/进水口ii 7分别开设于缸体1的上下相对的两个缸体面上，且进风/进水口i 6的中心轴线所在轴向与进风/进水口ii 7的中心轴线所在轴向不重合；
[0045]
进风/进水口iii 8和进风/进水口iv 9开设于缸体1的同一个缸体侧面上，且进风/进水口iii 8的中心轴线所在轴向与进风/进水口iv 9的中心轴线所在轴向不重合；
[0046]
出风/出水口10开设于缸体1的与进风/进水口iii 8和进风/进水口iv9所在缸体侧面相对的缸体侧面上。
[0047]
出风/出水口10主要功能在于，将缸体中的混合介质排出，在出风/出水口10的连通管体上，可设置螺旋控制开关11或者也可不设置，只要能实现缸体内混合介质的排出即可。
[0048]
在一些实施方式中，所述缸体1为六面体，其包括：缸体顶面2，缸体底面3，缸体侧面i 4，缸体侧面ii 5，缸体侧面iii 13和缸体侧面iv 14；
[0049]
其中，
[0050]
缸体顶面2和缸体底面3为上下相对的两个缸体面；
[0051]
缸体侧面i 4和缸体侧面ii 5互为相对的缸体侧面；
[0052]
缸体侧面iii 13和缸体侧面iv 14互为相对的缸体侧面。
[0053]
在一些实施方式中，所述缸体1的形状为正六面体或者平行六面体。
[0054]
本实用新型中，可以是只在缸体上设置两个进风/进水口，也可以是在缸体上设置三个或者四个进风/进水口。例如，在缸体上所开设四个进风/进水口，且四个进风/进水口的位置，原则上不可直接正对布置。为了避免缸体中风水压力的冲突，使其达到最合理的混合介质和压力，还需对这些进风/进水口的角度进行调节。例如，对四个进风/进水口与其在各自所在缸体面之间所形成的角度进行调节，已达到理想的混合效果。
[0055]
在一些实施方式中，进风/进水口i 6开设于缸体底面3上，进风/进水口ii 7开设于缸体顶面2上，且进风/进水口i 6的中心轴线所在轴向与进风/进水口ii 7的中心轴线所在轴向不重合。
[0056]
例如，进风/进水口i 6的中心轴线与缸体底面3所形成的角度θ1为大于等于0
°
且小于等于90
°
；进风/进水口ii 7的中心轴线与缸体顶面2所形成的角度θ2为大于等于0
°
且小于等于90
°
。
[0057]
在一些实施方式中，进风/进水口i 6开设于缸体顶面2上，进风/进水口ii 7开设于缸体底面3上，且进风/进水口i 6的中心轴线所在轴向与进风/进水口ii 7的中心轴线所在轴向不重合。
[0058]
例如，进风/进水口i 6的中心轴线与缸体顶面2所形成的角度θ3为大于等于0
°
且小于等于90
°
；进风/进水口ii 7的中心轴线与缸体底面3所形成的角度θ4为大于等于0
°
且小于等于90
°
。
[0059]
在一些实施方式中，进风/进水口iii 8和进风/进水口iv 9均开设于缸体侧面ii 5上，且进风/进水口iii 8的中心轴线与缸体侧面ii 5所形成的角度θ5为大于等于0
°
且小于等于90
°
，进风/进水口iv 9的中心轴线与缸体侧面ii 5所形成的角度θ6为大于等于0
°
且小于等于90
°
；出风/出水口10开设于缸体侧面i 4上。
[0060]
在一些实施方式中，进风/进水口iii 8和进风/进水口iv 9均开设于缸体侧面iii 13上，且进风/进水口iii 8的中心轴线与缸体侧面iii 13所形成的角度θ7为大于等于0
°
且小于等于90
°
，进风/进水口iv 9的中心轴线与缸体侧面iii 13所形成的角度θ8为大于等于0
°
且小于等于90
°
；出风/出水口10开设于缸体侧面iv 14。
[0061]
在缸体中，可利用的混合介质通过出风/出水口后进一步实现其价值，因此，缸体上的出风/出水口的形状和布置方向可以变化。实际上，出风/出水口的位置还需根据四个进风/进水口的布置和配合方式选用不同的、更合理的位置。同时，出风/出水口10的中心轴线与进风/进水口iii 8和进风/进水口iv 9的中心轴线不重合的效果更好。
[0062]
通过对进风/进水口i 6和进风/进水口ii 7之间的相对位置进行排布，能够在水压不足的情况下，一方面实现钻进介质的有效、合理增压作用，另一方面实现风水介质的充分融合，以达到有效排出孔内钻渣并对钻进钻头进行冷却的目的。
[0063]
进风/进水口i 6与其所在缸体面之间的角度、进风/进水口ii 7与其所在缸体面之间的角度均可实现自调，且角度调整后能够将该进风/进水口与其所在缸体面之间的角度自锁。
[0064]
将进风/进水口i 6、进风/进水口ii 7与其所在缸体面之间的角度调节，目的在于能够更好的实现进风/进水口i 6、进风/进水口ii 7与进风/进水口iii 8和进风/进水口iv 9之间的配合，加上螺栓控制开关对四个进风/进水口进行压力调节，以达到不同施工条件下的最理想的风水混合介质及压力。
[0065]
在本实用新型的一种具体实施方式中，煤矿给压钻进装置的风水混合器，其主视图、俯视图和右视图，如图1
‑
3所示，包括：缸体1、进风/进水口i 6，进风/进水口ii 7，进风/进水口iii 8，进风/进水口iv 9，出风/出水口10，螺旋控制开关11；其中，
[0066]
所述缸体1为六面体，其包括：缸体顶面2，缸体底面3，缸体侧面i 4，缸体侧面ii 5，缸体侧面iii 13和缸体侧面iv 14；其中，缸体顶面2和缸体底面3为上下相对的两个缸体面；缸体侧面i 4和缸体侧面ii 5互为相对的缸体侧面；缸体侧面iii 13和缸体侧面iv 14互为相对的缸体侧面；
[0067]
进风/进水口i 6由一个连通管体12以及设于该连通管体上的螺旋控制开关11组成，进风/进水口ii 7由一个连通管体12以及设于该连通管体上的螺旋控制开关11组成，进风/进水口iii 8由一个连通管体12以及设于该连通管体上的螺旋控制开关11组成，进风/进水口iv 9由一个连通管体12以及设于该连通管体上的螺旋控制开关11组成；以及出风/出水口10由一个连通管体12以及设于该连通管体上的螺旋控制开关11(图中未画出)组成；
[0068]
进风/进水口i 6开设于缸体底面3上，进风/进水口ii 7开设于缸体顶面2上，且进风/进水口i 6的中心轴线与缸体底面3所形成的角度θ1为90
°
，进风/进水口ii 7的中心轴线与缸体顶面2所形成的角度θ2为90
°
；进风/进水口i 6的中心轴线与进风/进水口ii 7的中心轴线相互平行；
[0069]
进风/进水口iii 8和进风/进水口iv 9均开设于缸体侧面ii 5上，且进风/进水口iii 8的中心轴线与缸体侧面ii 5所形成的角度θ5为90
°
，进风/进水口iv 9的中心轴线与缸体侧面ii 5所形成的角度θ6为90
°
；
[0070]
出风/出水口10开设于缸体侧面i 4上，且出风/出水口10中心轴线与缸体侧面i 4所形成的角度θ9为90
°
。
[0071]
从图1和图2可以看出，缸体顶面2和缸体底面3为长度和宽度均相等的缸体面，缸体侧面i 4和缸体侧面ii 5为长度和宽度均相等的缸体面。进风/进水口i 6与缸体侧面i 4之间的距离为缸体底面3长度的1/4，进风/进水口ii 7与缸体侧面ii 5之间的距离为缸体顶面2长度的1/4。进风/进水口iii 8与缸体顶面2之间的距离为缸体侧面ii 5长度的1/3，进风/进水口iv 9与缸体底面3之间的距离为缸体侧面ii 5长度的1/3。出风/出水口10开设于缸体侧面i 4上的正中心处。
[0072]
采用如图1
‑
3所示的煤矿给压钻进装置的风水混合器，通过开设于缸体上的四个进风/进水口和位于管体上的螺杆控制开关，能够不断调节风压、水压，确定最适合钻孔施工的混合压力及水量、风量。这种调节可以减少施工成本，便于运输和投入使用和实现。如果是针对不同的地层，通过该风水混合器的结构，也可以调节选用最合理的钻进参数(例如，风水混合压力、水/风量等)，调节跨度可以保持在均匀变化范围，保证钻孔的安全、高效施工。
[0073]
以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于
本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。