大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于煤矿井下瓦斯抽放技术领域，具体涉及大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置，包括抽放管、注浆管、瓦斯稀释器和水箱，抽放管的下端头设有喇叭状的集气管，抽放管于靠近集气管的端部位置上焊接一个下圆盘，下圆盘的边缘均匀布设有螺栓孔，抽放管外于下圆盘的上方套设有上圆盘，下圆盘和上圆盘通过带有螺母的螺栓连接，抽放管的上端管壁上安装有抽采阀门，抽放管的上端头相通安装有抽采泵，瓦斯稀释器的进气口与抽采泵的出气口相连通，瓦斯稀释器的出气口与水箱的进气口相连通，水箱的出气管路上安装有排放阀门，注浆管的上端管壁上安装有注浆阀门，注浆管的上端头相通安装有注浆泵。

Borehole sealing device for gas drainage borehole under large dip angle

The utility model belongs to the technical field of gas drainage in coal mine, in particular to a large dip angle down layer gas drainage hole sealing device, which includes a drainage tube, a grouting pipe, a gas diluent and a water tank. The bottom end of the drainage tube is equipped with a horn shaped collector pipe, and the suction pipe is welded to a lower circle near the end position of the collector pipe. The edges of the disc and the lower disc are uniformly arranged with a bolt hole. The upper sleeve of the lower disc is equipped with an upper disc, the lower disk and the upper disc are connected by a bolt with a nut. The suction valve is installed on the wall of the upper end of the draining pipe. The suction pump is installed on the upper end of the suction pipe and the intake and extraction of the gas diluent. The outlet of the pump is connected. The outgassing port of the gas diluent is connected with the intake port of the water tank. The discharge valve is installed on the outlet pipe of the water tank. The grouting valve is installed on the upper end wall of the grouting pipe, and the grouting pump is installed on the upper end of the grouting pipe.

【技术实现步骤摘要】
大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置
本技术属于煤矿井下瓦斯抽放
，具体涉及大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置。
技术介绍
矿井瓦斯是我国煤矿五大灾害之一，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出易造成群死群伤的恶性事故，对矿井安全生产具有极大的威胁。为确保在回采过程中避免工作面瓦斯超限，消除工作面的突出危险性，抽放煤层瓦斯是主要的措施之一。2014版《煤矿安全规程》规定，在开采有煤与瓦斯突出危险煤层、1个采煤工作面瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min而用通风方法解决瓦斯问题不合理时，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时瓦斯抽放系统。抽放瓦斯的效果与钻孔的密封效果密切相关，若钻孔密封不严产生漏气现象，会使负压较低，抽放瓦斯能力下降，甚至起不到抽放瓦斯消突的目的。施工下向钻孔抽放煤层瓦斯在煤矿应用较普遍，目前，下向钻孔可以采用聚氨酯或水泥砂浆等材料或封孔器进行密封。但是，聚氨酯封孔长度普遍较短，密封深度比较浅，不能很好地密封裂隙产生容易漏气，使孔口负压降低，抽采瓦斯浓度不理想；采用水泥砂浆等液体材料进行封孔时，需用胶囊、干海带等充填物挡浆，操作较复杂，工程质量稳定性不易保证，尤其使用干海带充填挡浆时，可能造成孔底积水而影响瓦斯抽放；而采用封孔器封孔长度有限，有时难以保证对于钻孔中裂隙的密封，只适用于顶底板岩层岩性较好的条件。此外，现有的瓦斯抽放系统抽出的瓦斯没有经过任何处理就直接排入空气中，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术提供了大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置，其安装简单，材料廉价易得，能够有效地对矿山下向孔进行封孔，保证了抽放煤层瓦斯的正常进行，而且对抽出的瓦斯进行稀释和溶解处理后再按需排放，降低了安全隐患，适宜在煤矿推广使用。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下技术方案：大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置，包括抽放管、注浆管、瓦斯稀释器和水箱，所述抽放管的下端头设有喇叭状的集气管，所述集气管的小敞口与抽放管一体成型，所述集气管的大敞口处一体成型有封口板，所述集气管的管壁上和封口板上均开设有多个通孔，所述抽放管于靠近集气管的端部位置上焊接一个直径88mm的下圆盘，所述下圆盘的边缘均匀布设有8个孔径8mm的螺栓孔，所述抽放管外于下圆盘的上方套设有上圆盘，所述的上圆盘与下圆盘相同，所述下圆盘和上圆盘通过带有螺母的螺栓连接，相邻两根所述的螺栓之间夹设有长为50cm的棉带，所述抽放管的上端管壁上安装有抽采阀门，所述抽放管的上端头相通安装有抽采泵，所述瓦斯稀释器的进气口与抽采泵的出气口相连通，所述瓦斯稀释器的出气口与水箱的进气口相连通，所述水箱的出气管路上安装有排放阀门，所述注浆管的上端管壁上安装有注浆阀门，所述注浆管的上端头相通安装有注浆泵，所述抽放管和注浆管共同穿过一固定板，所述固定板的穿孔倾斜设置，所述固定板的穿孔与水平面的夹角为55°，所述固定板的边缘穿设有多根锚定螺栓。采用本技术的技术方案，使用时，从巷道向下方目标煤层施工一个大倾角钻孔，当钻孔施工至煤层底板0.5m处时停止钻进，退出钻杆，清理大倾角钻孔内的浮渣；将抽放管送入大倾角钻孔，至集气管进入煤层1m位置时停止送管，再向外抽出5～10cm；向大倾角钻孔内投入粒径15～20mm的石子，石子在大倾角钻孔中约占1m孔长；再向大倾角钻孔内投入粒径5～10mm的石子，石子在大倾角钻孔中约占1m孔长；再向大倾角钻孔内投入粗砂，投放量与石子的重量相同；然后将固定板顺着抽放管向下滑动至地面，采用锚定螺栓固定，通过注浆泵将大倾角钻孔注满封孔浆液，待浆液凝固后即完成封孔，打开抽采阀门，并启动抽采泵和瓦斯稀释器，目标煤层中的瓦斯从喇叭状的集气管进入并通过抽放管抽出，然后进入瓦斯稀释器进行稀释处理，稀释处理完成后的瓦斯进入水箱进行溶解处理，一部分瓦斯溶解于水中，根据需要打开排放阀门，即可将两级处理后的瓦斯排入空气中。这样的结构设计，不仅安装简单，材料廉价易得，能够有效地对矿山下向孔进行封孔，保证了抽放煤层瓦斯的正常进行，而且对抽出的瓦斯进行稀释和溶解处理后再按需排放，降低了安全隐患，适宜在煤矿推广使用。进一步，所述集气管的空腔内填充有过滤海绵。这样的结构设计，可以对目标煤层中瓦斯气体中的煤粉进行过滤处理，避免携带煤粉的瓦斯气体进入整个装置中，延长整个装置的使用寿命。附图说明本技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；图1为本技术大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置实施例的结构示意图；图2为本技术大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置实施例的使用状态结构示意图；图3为本技术大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置实施例中上圆盘与抽放管配合的俯视结构示意图；图4为本技术大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置实施例中下圆盘和上圆盘通过螺栓连接的结构示意图；图5为本技术大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置实施例中抽放管与集气管连接的立体结构示意图一；图6为本技术大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置实施例中抽放管与集气管连接的立体结构示意图二；图示中的符号说明如下：1—大倾角钻孔；2—抽放管；3—集气管；4—下圆盘；5—棉带；6—粒径为15～20mm的石子；7—粒径为5～10mm的石子；8—粗砂；9—注浆管；10—注浆泵；11—浆液；12—抽采阀门；13—目标煤层；14—上圆盘；15—螺栓；16-抽采泵；17-固定板；18-瓦斯稀释器；19-水箱；20-排放阀门。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细地描述。如图1-图6所示，本技术的大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置，包括抽放管2、注浆管9、瓦斯稀释器18和水箱19，抽放管2的下端头设有喇叭状的集气管3，集气管3的小敞口与抽放管2一体成型，集气管3的大敞口处一体成型有封口板，集气管3的管壁上和封口板上均开设有多个通孔，抽放管2于靠近集气管3的端部位置上焊接一个直径88mm的下圆盘4，下圆盘4的边缘均匀布设有8个孔径8mm的螺栓孔，抽放管2外于下圆盘4的上方套设有上圆盘14，上圆盘14与下圆盘4相同，下圆盘4和上圆盘14通过带有螺母的螺栓15连接，相邻两根螺栓15之间夹设有长为50cm的棉带5，抽放管2的上端管壁上安装有抽采阀门12，抽放管2的上端头相通安装有抽采泵16，瓦斯稀释器18的进气口与抽采泵16的出气口相连通，瓦斯稀释器18的出气口与水箱19的进气口相连通，水箱19的出气管路上安装有排放阀门20，注浆管9的上端管壁上安装有注浆阀门，注浆管9的上端头相通安装有注浆泵10，抽放管2和注浆管9共同穿过一固定板17，固定板17的穿孔倾斜设置，固定板17的穿孔与水平面的夹角为55°，固定板17的边缘穿设有多根锚定螺栓。本实施例中，使用时，从巷道向下方目标煤层13施工一个大倾角钻孔1，当钻孔施工至煤层底板0.5m处时停止钻进，退出钻杆，清理大倾角钻孔1内的浮渣；将抽放管2送入大倾角钻孔1，至集气管3进入煤层1m位置时停止送管，再向外抽出5～10cm；向大倾角钻孔1内投入粒径15～20mm的石子6，石子在大倾角钻孔1中约占1m孔长；再向大倾角钻孔1内投入粒径5～10mm的石子7，石子在大倾角钻孔1中本文档来自技高网...

【技术保护点】
大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置，其特征在于，包括抽放管(2)、注浆管(9)、瓦斯稀释器(18)和水箱(19)，所述抽放管(2)的下端头设有喇叭状的集气管(3)，所述集气管(3)的小敞口与抽放管(2)一体成型，所述集气管(3)的大敞口处一体成型有封口板，所述集气管(3)的管壁上和封口板上均开设有多个通孔，所述抽放管(2)于靠近集气管(3)的端部位置上焊接一个直径88mm的下圆盘(4)，所述下圆盘(4)的边缘均匀布设有8个孔径8mm的螺栓孔，所述抽放管(2)外于下圆盘(4)的上方套设有上圆盘(14)，所述的上圆盘(14)与下圆盘(4)相同，所述下圆盘(4)和上圆盘(14)通过带有螺母的螺栓(15)连接，相邻两根所述的螺栓(15)之间夹设有长为50cm的棉带(5)，所述抽放管(2)的上端管壁上安装有抽采阀门(12)，所述抽放管(2)的上端头相通安装有抽采泵(16)，所述瓦斯稀释器(18)的进气口与抽采泵(16)的出气口相连通，所述瓦斯稀释器(18)的出气口与水箱(19)的进气口相连通，所述水箱(19)的出气管路上安装有排放阀门(20)，所述注浆管(9)的上端管壁上安装有注浆阀门，所述注浆管(9)的上端头相通安装有注浆泵(10)，所述抽放管(2)和注浆管(9)共同穿过一固定板(17)，所述固定板(17)的穿孔倾斜设置，所述固定板(17)的穿孔与水平面的夹角为55°，所述固定板(17)的边缘穿设有多根锚定螺栓。...

【技术特征摘要】
1.大倾角下向穿层瓦斯抽放钻孔封孔装置，其特征在于，包括抽放管(2)、注浆管(9)、瓦斯稀释器(18)和水箱(19)，所述抽放管(2)的下端头设有喇叭状的集气管(3)，所述集气管(3)的小敞口与抽放管(2)一体成型，所述集气管(3)的大敞口处一体成型有封口板，所述集气管(3)的管壁上和封口板上均开设有多个通孔，所述抽放管(2)于靠近集气管(3)的端部位置上焊接一个直径88mm的下圆盘(4)，所述下圆盘(4)的边缘均匀布设有8个孔径8mm的螺栓孔，所述抽放管(2)外于下圆盘(4)的上方套设有上圆盘(14)，所述的上圆盘(14)与下圆盘(4)相同，所述下圆盘(4)和上圆盘(14)通过带有螺母的螺栓(15)连接，相邻两根所述的螺栓(15)之间夹设有长为50cm的棉带(...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁运培，徐庶泽，尹群，李可，张跃兵，赵翼，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50