CN104895484A - 一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化装备 - Google Patents

Abstract

一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，包括履带式液压钻机、耐高压密封钻杆、钻进冲孔两用钻头、高压旋转接头以及高压水泵站，所述耐高压密封钻杆的杆体穿过并固定在履带式液压钻机的动力头内孔中，并由动力头为其提供转速与扭矩，耐高压密封钻杆的一端通过所述的高压旋转接头与高压水泵站连接，由高压水泵站提供冲孔所需的高压水，另一端连接钻进冲孔两用钻头，在钻孔完成后无需更换钻头即可开展水力化作业。本发明利用一套设备就可完成煤矿井下瓦斯卸压、钻孔钻进、冲孔的流水化作业，保证了高突矿井安全高效生产，消除煤层煤与瓦斯突出危险性，缩短区域性预抽瓦斯钻孔施工工期，提高煤层钻进冲孔及瓦斯抽采效率，节约瓦斯灾害防治成本。

Description

一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化装备

技术领域

本发明涉及到煤炭开采领域所用设备，具体的说是一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备。

背景技术

煤炭是我国的主要能源，长期占一次能源的70%以上，近年来随着经济的快速增长，煤炭需求量增长迅猛，然而，我国煤矿地质条件复杂且多以煤层群条件赋存，煤与瓦斯突出灾害严重，还以20 m/年的速度向深部延伸，深部高地应力和瓦斯压力致使瓦斯灾害更加严重。根据政策法规，对于高瓦斯与突出煤层，在开采前需要采取区域性瓦斯防治措施，降低煤层瓦斯含量消除其突出危险性。保护层开采和预抽煤层瓦斯是最经济有效的区域性瓦斯治理措施，不具备保护层开采条件的矿区（井）必须选用底（顶）板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施，考虑到我国多数矿区煤层渗透率低、瓦斯压力大和地应力高等特殊条件，穿层钻孔抽采效果较差且易塌孔堵塞，故穿层钻孔需配合水力冲孔、水力压裂等增透措施。在岩柱的掩护下利用带高压水钻头切割和压力水冲刷煤体，排出碎煤和瓦斯，应力集中向冲孔周围移动，使冲孔附近煤体卸压增透，可以有效地提高抽放效果。

目前，煤矿井下底（顶）板岩巷穿层钻孔施工钻机设备与水力冲孔设备分别为两套不同设备，大多数钻机采用分体式结构，设备数量多体积庞大移动不便，钻进倾角调节局限性大；缺少钻孔防喷孔装置，钻杆密封性能难以满足水力冲孔高强度水压要求，钻机缺少高压水旋转接头易造成冲孔过程出现夹钻现象，普通钻进钻头难以同时用于水力冲孔；穿层钻孔和水力冲孔施工过程存在多项重复操作工序，施工程序繁杂冗余，施工工期长，设备庞大复杂，效率低，人力物力消耗量大。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，对钻头、钻杆以及钻机的结构进行改进，将钻进、冲孔的过程进行整合，利用本发明的一套设备只需一次作业即可实现钻进与冲孔的施工过程，解决现有钻进、冲孔设备不配套，施工程序繁杂冗余，施工工期长，设备庞大复杂，工作效率低，人力物力消耗量大的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，包括履带式液压钻机、耐高压密封钻杆、钻进冲孔两用钻头、高压旋转接头以及高压水泵站，所述的耐高压密封钻杆穿过履带式液压钻机的动力头内孔，一端与所述的钻进冲孔两用钻头连接，另一端通过所述的高压旋转接头与为冲孔提供压力水的高压水泵站连接；

所述的钻进冲孔两用钻头由水流转换阀与切削部组成，水流转换阀的两端分别通过螺纹连接所述的切削部与耐高压密封钻杆，水流转换阀包括阀体、射流喷嘴、活塞、弹簧与密封件，阀体内设有轴向通孔，在轴向通孔的一端设置开设中心孔的导向体，并在导向体上沿轴向设置多个导流孔，在轴向通孔内设置环形凸台Ⅰ与环形凸台Ⅱ，所述的密封件固定在所述的环形凸台Ⅱ上，所述活塞上设有与密封件密封配合的锥面体，所述弹簧套设在活塞的一端，并固定在锥面体的小头端，活塞的另一端活动插设在所述导向体的中心孔后，将弹簧压在所述的环形凸台Ⅰ上，在阀体上设有沿其轴向对称分布的斜向切削部的径向通孔，所述的射流喷嘴设置在该径向通孔内，通过钻孔过程中水压的变化压迫活塞与弹簧，使得活塞锥面体与密封件分离或接触，以实现冷却切削部与射流喷嘴射水进行水力冲孔之间的切换；

所述的高压旋转接头包括旋转轴与壳体，旋转轴的中心沿其轴向设有输送压力水的通孔，旋转轴的一端与所述的耐高压密封钻杆连接，另一端通过轴承设置在壳体内，并与一石墨密封环相接触，石墨密封环一端的外圆设置有密封槽，在密封槽内设置有O形密封圈，O形密封圈起到密封石墨密封环与壳体之间间隙的作用，石墨密封环另一端的端面顶在一个预紧弹簧的一端，预紧弹簧的另一端固定在壳体上后，由预紧弹簧向石墨密封环提供压力，以保证在无压力水时石墨密封环能够保持与旋转轴端面的接触；

所述的耐高压密封钻杆由多根杆体连接组成，其中在杆体的两端分别设置相互配合的外锥螺纹Ⅰ与内锥螺纹Ⅰ，在外锥螺纹Ⅰ的一端设置光滑外锥面，另一端设置外密封圈，在内锥螺纹Ⅰ的一端设置光滑内锥面，另一端设置内密封圈，使得在任意两根杆体的外锥螺纹Ⅰ与内锥螺纹Ⅰ旋合的状态下，通过外密封圈与光滑内锥面相贴合以及内密封圈与光滑外锥面相贴合实现对各杆体螺纹连接处进行密封。

在所述的履带式液压钻机上还设置气渣收集分离装置，并由履带式液压钻机上的油缸推动其移动；

所述的高压水泵站设置在履带底盘上，通过履带式液压钻机上的液压泵给履带底盘上的行走马达提供液压油驱动高压水泵站行走。

进一步的，所述的高压旋转接头旋转轴与石墨密封环相接触的端面上镶有与石墨密封环相贴合的陶瓷耐磨层，陶瓷耐磨层通过磨削保证其表面粗糙度；

进一步的，所述的高压旋转接头上的轴承设置为两个，两个轴承相对设置的内侧设有隔套，两个轴承相背离的外侧分别设有旋转轴唇形密封圈与弹簧卡，并且弹簧卡一侧顶在轴承内圈的外侧面以防止轴承在旋转过程中的轴向移动。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明简化了井下钻孔、冲孔设备，并将钻孔和冲孔设备一体化，保证了高突矿井安全高效生产，消除煤层煤与瓦斯突出危险性，缩短区域性预抽瓦斯钻孔施工工期，提高煤层钻进冲孔及瓦斯抽采效率，节约瓦斯灾害防治成本；

第二，本发明中的履带式液压钻机通过转动盘以及调角油缸，可以实现耐高压密封钻杆在水平面内±180度旋转以及竖直面内±90度的角度调节，从而使得履带式液压钻机完成球面布孔，对低巷道或者巷道低位钻孔具有明显优势；

第三，本发明中耐高压密封钻杆通过内密封圈与光滑外锥面相贴合以及外密封圈与光滑内锥面相贴合实现对各杆体的螺纹连接处进行密封，而且随着锥螺纹丝扣越紧使得锥面与密封圈的压合也是越来越紧，达到良好的高压密封效果，在水力冲孔中，一方面可以承受50MPa的压力水，另一方面又可以防止压力水的泄漏，并且从钻杆的尾部到钻头端部的压力损失小，冲孔效果良好；

第四，本发明中钻进冲孔两用钻头可以保证钻孔作业与冲孔作业连续进行，在正常钻孔时，在弹簧的作用下，活塞被顶出，活塞的锥面与密封圈之间形成缝隙，水流通过该缝隙从轴向孔流到切削部的端部，以冷却切削部；当冲孔时，通入高压水，水压作用在活塞锥面体的大头端，推动活塞使弹簧被压缩，进而活塞的锥面体挤压在密封件上，活塞锥面与密封件之间的缝隙被封闭，高压水不能流到切削部，而是从径向孔上的射流喷嘴喷出，对钻孔进行水力冲孔，冲孔用水与钻孔用水自动切换，使钻孔作业与冲孔作业的连续进行极大地提高了施工作业效率，另外水流转换阀与切削部之间通过螺纹连接，便于切削部进行拆卸更换；

第五，本发明中高压旋转接头的旋转轴唇形密封圈与石墨密封环保证了壳体与旋转轴之间相对转动的同时，能够对两者之间进行密封，实现了在水力冲孔过程中，钻杆内通入高压水的同时保持钻杆的旋转，进而使得高压水从钻杆前端钻进冲孔两用钻头的射流喷嘴中射出后，形成一个圆面，使得所冲出的孔更多、更规则，增透效果更加理想，并且唇形密封圈可以防止灰尘进入轴承中；

第六，本发明中高压旋转接头的旋转轴端部设置陶瓷耐磨层，并与石墨密封环进行配合，进一步提高了旋转轴高速旋转中的密封强度，在钻转轴转速为300r/min时，可耐压40MPa；

第七，本发明中履带式液压钻机上设置的气渣收集分离装置，可以在钻进、冲孔的过程中及时将产生的水、瓦斯以及废渣收集分离，以保证作业的顺利进行，提高瓦斯的抽放效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中履带式液压钻机的结构示意图。

图3是本发明中履带式液压钻机的俯视图。

图4是本发明中耐高压密封钻杆的剖视图。

图5是本发明中钻进冲孔两用钻头的剖视图。

图6是本发明中高压旋转接头的剖视图。

图7是本发明中高压水泵站的结构示意图。

图8是本发明中气渣收集分离装置的结构示意图。

图9是利用本发明钻孔的工作状态图。

图10是利用本发明冲孔的俯视状态图。

图中标记：1、履带式液压钻机，2、耐高压密封钻杆，3、钻进冲孔两用钻头，4、高压旋转接头，5、高压水泵站，6、压力水通道，7、液压油通道，8、煤层作业面，101、履带行走机构，102、机架，103、底板支撑装置，104、支撑弹簧，105、浮动托板，106、平台驱动马达，107、转动盘，108、顶板支撑装置，109、导轨，110、伸缩油缸，111、气渣收集分离装置，112、导轨固定连接杆，113、调角油缸，114、动力头，115、操作系统，116、油箱，117、电机泵组件，201、杆体，202、外锥螺纹Ⅰ，203、内锥螺纹Ⅰ，204、光滑外锥面，205、外密封圈，206、光滑内锥面，207、内密封圈，301、水流转换阀，3011、阀体，3012、射流喷嘴，3013、活塞，3014、弹簧，3015、密封件，3016、内锥螺纹Ⅱ，3017、轴向通孔，3018、导向体，3019、径向通孔，302、切削部，3021、圆形金刚石复合片，3022、长条形金刚石复合片，401、旋转轴，402、壳体，403、通孔，404、外锥螺纹Ⅱ，405、轴承，406、石墨密封环， 407、O形密封圈， 408、限位螺钉，409、预紧弹簧，410、弹簧卡，411、轴向孔， 412、连接管， 413、缷压孔，414，限位槽，415、旋转轴唇形密封圈，416、隔套，501、履带底盘，502、电机，503、高压柱塞泵，504、弹性联轴器，505、行走控制阀，506、水箱，1111、收集箱，1112、分离箱，1113、膨胀封孔器，1114、收集管，1115、瓦斯分离口，1116、斜板，1117、排渣口。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，包括履带式液压钻机1、耐高压密封钻杆2、钻进冲孔两用钻头3、高压旋转接头4以及高压水泵站5，所述的耐高压密封钻杆2的杆体201穿过并固定在履带式液压钻机1的动力头114内孔中，并由动力头114为耐高压密封钻杆2提供转速与扭矩，耐高压密封钻杆2的一端与所述的钻进冲孔两用钻头3连接，另一端通过所述的高压旋转接头4与高压水泵站5连接，由高压水泵站5提供冲孔所需的高压水，所述的履带式液压钻机1上还设置有气渣收集分离装置111，该气渣收集分离装置111与煤层作业面的钻孔连通，将钻进、冲孔作业中的瓦斯与废渣收集、分离；

如图2、图3所示，所述的履带式液压钻机1包括履带行走机构101、设置在履带行走机构101上的机架102以及气渣收集分离装置111，机架102下方设置用于稳固钻机的底板支撑装置103，底板支撑装置103由升降油缸驱动，在机架102的前部设有支撑弹簧104，浮动托板105的一端支撑在支撑弹簧104上，另一端通过平台驱动马达106设置在机架102上，在浮动托板105上设置转动盘107，转动盘107上设有用于稳固钻机的顶板支撑装置108，顶板支撑装置108中段与一导轨109的尾部铰接，导轨109的头部设置一伸缩油缸110，在伸缩油缸110的前端设置气渣收集分离装置111，用于稳固导轨109的导轨固定连接杆112一端铰接在所述的转动盘107上，另一端穿设在导轨109底面的支撑滑套内，在支撑滑套内设置用于锁紧导轨固定连接杆112的锁紧组件，用于调整导轨109俯仰角度的调角油缸113的底端铰接在转动盘107上，调角油缸113活塞杆的顶端铰接在导轨109的底面，用于驱动钻杆旋转的动力头114通过由推进油缸驱动的滑座滑动设置在导轨109上，在机架102的后部平行布置操作系统115和液压动力系统，液压动力系统的油箱116和电机泵组件117并排设置在机架102上；

如图4所示，所述的耐高压密封钻杆2由多根杆体201通过螺纹连接组成，其中，杆体201的一端设有外锥螺纹Ⅰ202，另一端设有与外锥螺纹Ⅰ202的外周面相旋合的内锥螺纹Ⅰ203，外锥螺纹Ⅰ202的小直径端为光滑外锥面204，大直径端套设外密封圈205；内锥螺纹Ⅰ203的大直径端为光滑内锥面206，小直径端设有内密封圈207，在任意两个杆体201的外锥螺纹Ⅰ202与内锥螺纹Ⅰ203旋合的状态下，通过内密封圈207与光滑外锥面204相贴合以及外密封圈205与光滑内锥面206相贴合实现对各杆体201的螺纹连接处进行密封；

如图5所示，所述的钻进冲孔两用钻头3由水流转换阀301与切削部302组成，其中水流转换阀301包括阀体3011、射流喷嘴3012、活塞3013、弹簧3014与密封件3015，所述阀体3011一端与所述的切削部302通过螺纹连接，另一端设有与耐高压密封钻杆2连接的内锥螺纹Ⅱ3016，阀体3011内设有轴向通孔3017，在轴向通孔3017的一端设置导向体3018，并在导向体3018上沿轴向设置多个导流孔，在轴向通孔3017内设置环形凸台Ⅰ与环形凸台Ⅱ，所述活塞3013的中部膨大形成与密封件密封配合的锥面体，所述弹簧3014套设在活塞3013的一端，并固定在所述锥面体的小头端，活塞3013的另一端活动插设在导向体3018的中心孔后，将弹簧3013压在所述的环形凸台Ⅰ上，所述的密封件3015固定在轴向通孔3017的环形凸台Ⅱ上，在密封件3015与活塞3013的锥面体之间形成供水流通过的间隙，在阀体上还设有沿其轴线对称分布的斜向切削部的径向通孔3019，径向通孔3019在阀体3011内壁的开口设置在活塞3013锥面体的大头端一侧，并与所述的轴向通孔3017相连通，所述的射流喷嘴3012为两个，分别设置在径向通孔3019内；所述切削部302的端部为三翼状，三翼的端面设置有圆形金刚石复合片3021用于切削岩石或煤体，三翼的侧面设置有长条形金刚石复合片3022，用于保护切削部302本体，防止切削部302本体过度磨损造成切削部302失效；

所述的钻进冲孔两用钻头3能够根据供水的流量和压力自动改变水流方向，供水压力小于5MPa时，水流进入切削部302对其进行冷却，当供水压力大于5MPa时，水流进入射流喷嘴3012并喷射出进行冲孔；

如图6所示，所述的高压旋转接头4包括包括旋转轴401和壳体402，旋转轴401的中心沿其轴向设有用于输送压力水的通孔403，旋转轴1的一端设有用于与耐高压密封钻杆2连接的外锥螺纹Ⅱ404，另一端通过轴承405旋转设置在壳体402内，轴承405的外圈固定在壳体402空腔内，实现在旋转轴401转动的同时，壳体402保持静止的状态；其中，轴承405为两个，两个轴承405相对设置的内侧设有隔套416，其中一个轴承405的外侧设有旋转轴唇形密封圈415，由橡胶包裹金属骨架制成，用来防止灰尘进入轴承405；另一个轴承405内圈的外侧面通过设在旋转轴401上的弹簧卡410防止轴承405在旋转过程中的轴向移动；在旋转轴401上位于壳体402内的一端端面镶嵌陶瓷耐磨层，陶瓷耐磨层根据使用要求通过磨削保证其表面的粗糙度，并且设置与该陶瓷耐磨层相贴合的石墨密封环406，石墨密封环406与旋转轴401同轴，石墨密封环406一端外圆上设置有密封槽，在密封槽内设置有O形密封圈407，O形密封圈407起到密封石墨密封环406与壳体402间隙的作用，石墨密封环406另一端外圆上设置有沿轴向的限位槽414，通过固定在壳体402上的限位螺钉408限制石墨密封环406旋转；石墨密封环406另一端设置有预紧弹簧409，预紧弹簧9一端与石墨密封环406端面接触，另一端与壳体402接触，预紧弹簧409向石墨密封环406提供压力，保证在无压力水时石墨密封环406能够与旋转轴401的端面接触；所述的壳体402上设置有缷压孔413，若有液体从旋转轴401与石墨密封环406间的密封面泄漏，则会从缷压孔413排出，防止泄漏的液体进入轴承405；所述的壳体402上还设有用于接入高压水且与通孔403同轴设置的轴向孔411，轴向孔411与通孔403相互连通，轴向孔411处固定连接有连接管412，连接管412与高压水泵站5连接；使用时，在连接管412上接入高压水，高压水通过轴向孔411进入壳体402，由于壳体402与旋转轴401之间有石墨密封环406，进入壳体402的高压水从旋转轴401内设置的通孔403进入钻杆；

如图7所示，所述的高压水泵站5采用履带式高压水泵站，其履带底盘501由履带、行走油马达和底梁组成，履带底盘501的一端用螺栓固定电机502以及高压柱塞泵503，并且电机502通过弹性联轴器504驱动高压柱塞泵503，履带底盘501上与所述电机502并列设置阀固定架，用以控制高压水泵站5行走的行走控制阀505固定在该阀固定架上，在履带底盘501上还设置供水的水箱506，水箱506的进水口内侧设置浮球阀，进水口外侧的进水管上设置进水过滤器，水箱506的出水管通过吸水过滤器与吸水截止阀与高压柱塞泵503的吸液口连接，高压柱塞泵503的出水口通过压力水通道6与耐高压密封钻杆2尾端的高压旋转接头4上的连接管412连接，为冲孔作业提供高压水；

如图8所示，所述的气渣收集分离装置111包括收集箱1111与分离箱1112，在收集箱1111上设置供所述耐高压密封钻杆2穿过的钻杆通道，并在该钻杆通道的一端设置插入钻孔内的膨胀封孔器1113，耐高压密封钻杆2上的钻进冲孔两用钻头3从该膨胀封孔器1113的端部穿出，收集箱1111底部通过收集管1114与分离箱1112流体入口连接，分离箱1112由相互连通的竖直部和水平部组成，水平部设置在竖直部的下方，所述的流体入口设置在竖直部的一侧，用于分离瓦斯的瓦斯分离口1115设置在竖直部的顶端，水平部上与所述流体入口相对的一侧设置排渣口1117，分离箱1112下部设置两个相互连接的斜板1116将分离箱1112分隔成上部的分离部与下部的支撑部，斜板1116的一端设在排渣口1117的下方，斜板1116的另一端设在所述流体入口的下方，其中，流体入口一侧的斜板1116倾斜角度大于另一斜板1116的倾斜角度，瓦斯与废渣进入分离箱1112后，瓦斯由所述的瓦斯分离口1115被排出，废渣落在下方的斜板1116上，并沿斜板1116下滑从分离箱1112侧面的排渣口1117排出，所述排渣口1117处设置有挡板，挡板铰接在分离箱1112上，挡板的下部连接有柔性挡帘。

所述高压水泵站5行走所需的压力油可以由履带式液压钻机1上的油箱116通过液压油通道7提供，也可以在高压水泵站5上设置液压元件，提供自身行走所需的压力油。

所述的履带式液压钻机1通过设置的转动盘107能够在水平面内完成±180度旋转，通过设置在导轨109底面的调角油缸113，使得导轨109能够在竖直面内完成±90度的角度调节。

如图9所示，在进行钻孔时，将所述的履带式液压钻机1移动到所需钻孔的位置，将耐高压密封钻杆2穿过履带式液压钻机1的动力头114内孔后，将钻进冲孔两用钻头3与耐高压密封钻杆2前端连接，通过操作系统115调整耐高压密封钻杆2的位置与角度，然后将冲孔所用的高压旋转接头4连接在耐高压密封钻杆2的后端，并通过高压旋转接头4向耐高压密封钻杆2内通入煤矿井下提供的低压水，然后启动履带式液压钻机1进行钻孔作业。当耐高压密封钻杆2进入煤层或岩层后，退出耐高压密封钻杆2及钻进冲孔两用钻头3，将钻进冲孔两用钻头3卸掉，重新装上更大直径的钻头进行扩孔，当扩孔深度至一米时，退出耐高压密封钻杆2与更大直径钻头，将所述气渣收集分离装置111上的膨胀封孔器1113推入所钻的钻孔内，然后在耐高压密封钻杆2上重新更换钻进冲孔两用钻头3，并将耐高压密封钻杆2套设并穿过收集箱1111的膨胀封孔器1113后进行钻孔，在钻孔中产生的瓦斯、水、煤渣、岩石被收集箱1111收集，并进入下方的分离箱1112中，实现气渣的分离。

如图10所示，在进行冲孔时，将履带式高压水泵站5的高压柱塞泵503出水管通过压力水通道6连接高压旋转接头4进行水力冲孔，冲孔中产生的碎煤及颗粒通过气渣收集分离装置111流出，当所流出的混合物中无煤颗粒时即可停止冲孔，在停止冲孔时，需要先关闭履带式高压水泵站5，再拆除履带式高压水泵站5与履带式液压钻机1之间的管路，然后卸掉高压旋转接头4，再将耐高压密封钻杆2从动力头114内孔中退出，最后拆下气渣收集分离装置111。

Claims (6)

1.一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，其特征在于：包括履带式液压钻机（1）、耐高压密封钻杆（2）、钻进冲孔两用钻头（3）、高压旋转接头（4）以及高压水泵站（5），所述的耐高压密封钻杆（2）穿过履带式液压钻机（1）的动力头（114）内孔，一端与所述的钻进冲孔两用钻头（3）连接，另一端通过所述的高压旋转接头（4）与为冲孔提供压力水的高压水泵站（5）连接；

所述的钻进冲孔两用钻头（3）由水流转换阀（301）与切削部（302）组成，水流转换阀（301）的两端分别通过螺纹连接所述的切削部（302）与耐高压密封钻杆（2），水流转换阀（301）包括阀体（3011）、射流喷嘴（3012）、活塞（3013）、弹簧（3014）与密封件（3015），阀体（3011）内设有轴向通孔（3017），在轴向通孔（3017）的一端设置开设中心孔的导向体（3018），并在导向体（3018）上沿其轴向设置多个导流孔，在轴向通孔（3017）内设置环形凸台Ⅰ与环形凸台Ⅱ，所述的密封件（3015）固定在所述的环形凸台Ⅱ上，所述活塞（3013）上设有与密封件（3015）密封配合的锥面体，所述弹簧（3014）套设在活塞（3013）的一端，并固定在所述锥面体的小头端，活塞（3013）的另一端活动插设在所述导向体（3018）的中心孔后，将弹簧（3014）压在所述的环形凸台Ⅰ上，在阀体（3011）上设有沿其轴向对称分布的斜向切削部（302）的径向通孔（3019），所述的射流喷嘴（3012）设置在该径向通孔（3019）内，通过钻孔过程中水压的变化压迫活塞（3013）与弹簧（3014），使得活塞（3013）锥面体与密封件（3015）分离或接触，以实现冷却切削部（302）与射流喷嘴（3012）射水进行水力冲孔之间的切换；

所述的高压旋转接头（4）包括旋转轴（401）与壳体（402），旋转轴（401）的中心沿其轴向设有输送压力水的通孔（403），旋转轴（401）的一端与所述的耐高压密封钻杆（2）连接，另一端通过轴承（405）设置在壳体（402）内，并与一石墨密封环（406）相接触，石墨密封环（406）一端的外圆设置有密封槽，在密封槽内设置有O形密封圈（407），O形密封圈（407）起到密封石墨密封环（406）与壳体（402）之间间隙的作用，石墨密封环（406）另一端的端面顶在一个预紧弹簧（409）的一端，预紧弹簧（409）的另一端固定在壳体（402）上后，由预紧弹簧（409）向石墨密封环（406）提供压力，以保证在无压力水时石墨密封环（406）能够保持与旋转轴（401）端面的接触。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，其特征在于：所述的耐高压密封钻杆（2）由多根杆体（201）连接组成，其中在杆体（201）的两端分别设置相互配合的外锥螺纹Ⅰ（202）与内锥螺纹Ⅰ（203），在外锥螺纹Ⅰ（202）的一端设置光滑外锥面（204），另一端设置外密封圈（205），在内锥螺纹Ⅰ（203）的一端设置光滑内锥面（206），另一端设置内密封圈（207），使得在任意两根杆体（201）的外锥螺纹Ⅰ（202）与内锥螺纹Ⅰ（203）旋合的状态下，通过外密封圈（205）与光滑内锥面（206）相贴合以及内密封圈（207）与光滑外锥面（204）相贴合实现对各杆体（201）螺纹连接处进行密封。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，其特征在于：在所述的履带式液压钻机（1）上设置气渣收集分离装置（111），并由履带式液压钻机（1）上的油缸推动其移动。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，其特征在于：所述的高压水泵站（5）设置在履带底盘（501）上，通过履带式液压钻机（1）上的液压泵给履带底盘（501）上的行走马达提供液压油驱动高压水泵站（5）行走。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，其特征在于：所述的高压旋转接头（4）旋转轴（401）与石墨密封环（406）相接触的端面上镶有陶瓷耐磨层。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下履带式钻进冲孔一体化设备，其特征在于：所述的高压旋转接头（4）上的轴承（405）设置为两个，两个轴承（405）相对设置的内侧设有隔套（416），两个轴承（405）相背离的外侧分别设有旋转轴唇形密封圈（415）与弹簧卡（410），并且弹簧卡（410）一侧顶在轴承（405）内圈的外侧面以防止轴承（405）在旋转过程中的轴向移动。