[发明专利]基于可变径射流空化煤矿瓦斯抽采的增产装置及控制方法

权利要求书

1.基于可变径射流空化煤矿瓦斯抽采的增产装置，其特征在于：包括从前到后依次安装在煤矿瓦斯抽采钻杆腔体的喷嘴（1）、可变径射流单元（2）、射流空化单元（3），所述射流空化单元（3）通过可变径射流单元（2）与喷嘴（1）相连通，所述喷嘴（1）在可变径射流单元（2）的控制下延伸出煤矿瓦斯抽采钻杆腔体的前端部，并实现喷嘴（1）的喷射方向向煤矿瓦斯抽采钻杆的侧面转动。

2.根据权利要求1所述的基于可变径射流空化煤矿瓦斯抽采的增产装置，其特征在于：所述喷嘴（1）在可变径射流单元（2）的控制下延伸出煤矿瓦斯抽采钻杆腔体的前端部，并实现喷嘴（1）的喷射方向向煤矿瓦斯抽采钻杆的侧面转动，转动角度为90°。

3.根据权利要求2所述的基于可变径射流空化煤矿瓦斯抽采的增产装置，其特征在于：所述可变径射流单元（2）包括变径机构（21）和变径控制机构（22），所述变径机构（21）用于改变喷嘴（1）的喷射方向，增加射流空化的范围，所述变径控制机构（22）用于推动变径机构（21）前移，并控制变径机构（21）的变径范围；

所述射流空化单元（3），用于空化注入的液体，并通过可变径射流单元（2）与喷嘴（1）相连通，实现对煤层的射流。

4.根据权利要求1所述的基于可变径射流空化煤矿瓦斯抽采的增产装置，其特征在于：还包括控制器（4），所述控制器（4）分别与可变径射流单元（2）、射流空化单元（3）相连接，用于根据煤矿瓦斯抽采进度分别控制可变径射流单元（2）、射流空化单元（3）。

5.根据权利要求3所述的基于可变径射流空化煤矿瓦斯抽采的增产装置，其特征在于：所述变径机构（21）为空心多连杆结构，且包括连接杆（202）、转动杆（203）和变径杆（204），

所述连接杆（202）的一端通过高压水管（5）与变径控制机构（202）固定连接，所述连接杆（202）另一端的底部与变径杆（204）的下端部相铰接，所述转动杆（203）的一端部铰接在连接杆（202）的外壁上，所述转动杆（203）的另一端部与变径杆（204）的上端部相铰接，且转动杆（203）的两个端部均U型开叉结构，所述变径杆（204）的另一个端部与喷嘴（1）相连接；

所述变径控制机构（22）为液压拉线变压球结构，且包括钢球体（205）、拉线（206）、液压缸（201）和复位弹簧（207），所述钢球体（205）设置在射流空化单元（3）输出端口内部，用于打开或者关闭变径控制机构（22）与射流空化单元（3）的连通，所述射流空化单元（3）输出端口延伸入液压缸（201）内，所述复位弹簧（207）设置在液压缸（201）的内壁前端部用于复位液压缸（201），所述钢球体（205）还通过拉线（206）与液压缸（201）的内壁相连接，所述液压缸（201）通过高压水管（5）与连接杆（202）固定连接，所述拉线（206）用于限制液压缸（201）的位移长度，

所述射流空化单元（3）减小压力，所述钢球体（205）后移，关闭变径控制机构（22）与射流空化单元（3）的连通，射流空化单元（3）的压力驱动液压缸（201）前移，所述连接杆（202）在变径控制机构（202）内液压缸（201）前推下延伸出煤矿瓦斯抽采钻杆腔体的前端部后，所述转动杆（203）上拉变径杆（204）且连接杆（202）前推变径杆（204），使变径杆（204）沿着连接杆（202）与变径杆（204）连接处完成90°的转动，实现喷嘴（1）的喷射方向向煤矿瓦斯抽采钻杆的侧面转动90°。

6.根据权利要求1所述的基于可变径射流空化煤矿瓦斯抽采的增产装置，其特征在于：所述射流空化单元（3）为液流空化器。