一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，包括花管接头、推送杆、花管、封孔管，其中，所述花管有管壁镂空开孔，所述花管接头与花管的上端固定连接，所述花管接头能够与推送杆可拆卸地连接，所述封孔管的外壁沿轴向设有至少两个有一定距离的封孔囊袋，所述封孔囊袋环绕地贴合在封孔管外壁；且，所述封孔管能够向两个封孔囊袋内喷射膨胀浆料；且，所述封孔管能够向两个封孔囊袋间的位置喷射填充浆料；所述花管的外壁环绕贴合有花管囊袋。与现有技术相比，该穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，密封作用好，推送杆回收过程阻力小，能够避免煤炭堵住集气孔。

【技术实现步骤摘要】
一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置
本专利技术涉及一种煤矿瓦斯抽放
，具体是一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置。
技术介绍
煤矿瓦斯抽采就是向煤层和瓦斯集聚区域打钻，将钻孔接在专用的管路上，在地面建立瓦斯泵站，经井下抽放瓦斯管道系统与抽放钻孔连接，泵运转时造成负压，将瓦斯抽出。抽采瓦斯不仅是降低开采过程中的瓦斯涌出量、防止瓦斯超限和积聚，预防瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故的重要措施，还可变害为利，作为煤炭伴生的资源加以开发利用。在现有技术中，执行底板岩巷穿层钻孔配合水力冲孔增透技术预抽煤层条带瓦斯区域防突措施过程中，出现抽采浓度低、流量衰减快等问题。在现有技术中，采用全程下封孔管封孔后，矿井的抽采浓度和抽采量呈稳定上升趋势，但全程下封孔管存在封孔管对接时间长、在钻孔内易脱落、耗材多等问题。在现有技术中，采用穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采技术，在钻孔的穿煤段布置抽放花管，煤层底板以下封孔管上安装固定装置，采用“两堵一注”带压封孔，钻孔中间利用致密围岩岩孔代替管道进行抽采，解决了封孔管对接时间长、在钻孔内易脱落的问题，减少了管道的耗材，降低了成本，但是，安置钻孔下的花管时，预先混合膨胀剂的囊袋已经开始膨胀，需要在一定时间内完成，否则将会被卡住，此外，在回收安装花管的推杆时容易造成花管松动，此外，花管的集气孔在水力冲孔后松动的煤层中可能被煤炭堵塞，影响抽取效果。此外，“两堵一注”封孔工艺中，预先将膨胀剂在囊袋中混合后马上放入孔内，现场配制比例与使用标准比例存在差距，使得聚氨酯发泡材料不能达到其使用要求，而且容易由于操作过程中没有将聚氨酯的两种原料充分混合，致使聚氨酯发泡材料发泡倍数低、发泡粒径不均匀等，另外，由于钻孔的孔径存在偏差、膨胀后的聚氨酯会产生体积收缩等问题，聚氨酯的使用量也无法预先计算，导致钻孔环境容易形成导通空隙，严重影响钻孔封孔质量，使后续的注浆材料可能克服“两堵”材料与煤岩层之间、与抽采管之间的内聚力，从而出现漏浆现象，甚至有可能将“两堵”材料冲出钻孔，不仅起不到注浆的作用，反而功亏一篑，又要重新进行二次封堵，既浪费时间又增加封孔成本。因此，有必要提供一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，包括花管接头、推送杆、花管、封孔管，其中，所述花管有管壁镂空开孔，所述花管接头与花管的上端固定连接，所述花管接头能够与推送杆可拆卸地连接，所述封孔管的外壁沿轴向设有至少两个有一定距离的封孔囊袋，所述封孔囊袋环绕地贴合在封孔管外壁；且，所述封孔管能够向两个封孔囊袋内喷射膨胀浆料；且，所述封孔管能够向两个封孔囊袋间的位置喷射填充浆料；所述花管的外壁环绕贴合有花管囊袋。进一步的，作为优选，所述花管接头包括外壁、桁架，所述外壁内侧分布有多个连接孔，所述连接孔能够跟推送杆嵌合连接，所述连接孔的下方固定有桁架，所述桁架上方固定有吊绳。进一步的，作为优选，所述花管包括外管、内管，所述内管能够相对外管做轴向移动，所述外管与内管相对应地分布有集气孔，所述内管通过往复运动装置与外壁连接；且所述花管的最大外径小于所述封孔管的最小外径。进一步的，作为优选，所述花管囊袋与多根软管插拔式连接，相邻的软管交错地接到推送杆内的两根管道上。进一步的，作为优选，所述推送杆包括连杆、推杆接头、剪力钉，所述连杆为能够首尾拼接的多段杆，其末端连接有推杆接头，所述推杆接头为侧壁分布有钉孔的腔体，每个所述钉孔内设有活动的剪力钉，所述剪力钉通过弹簧与推杆接头连接，所述弹簧在自然状态下使剪力钉伸出到推杆接头外，所述剪力钉靠近推杆接头内侧一端固定有导磁块，所述推杆接头的中心设有电磁铁。进一步的，作为优选，所述封孔管为多管包覆式管道，其内包括抽采管、注浆管和膨胀剂管，最内层的抽采管周围分布有多根膨胀剂管，所述膨胀剂管间的间隙为注浆管，膨胀剂管和注浆管外侧被管壁包围封闭。进一步的，作为优选，所述管壁对应两个封孔囊袋内的位置圆周和径向分布有多个与膨胀剂管连接的膨胀剂孔；所述管壁对应封孔囊袋之间的位置圆周和径向分布有多个与注浆管连接的注浆孔。进一步的，作为优选，所述封孔管内的膨胀剂孔中设有防回流装置，所述防回流装置为转轴与膨胀剂孔中心错开的旋转叶片，每片叶片间形成密闭的空间，使膨胀剂管与封孔囊袋内部隔离，防止不同类型的膨胀剂回流导致膨胀剂在膨胀剂孔内膨胀而使其堵塞。进一步的，作为优选，所述封孔管与封孔囊袋间、封孔管与膨胀浆料间、花管与花管囊袋间均通过泡沫材料连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本申请中，相邻的膨胀剂管中交错地向囊袋注入膨胀剂A和膨胀剂B，能够使其二者混合均匀，通过即时注入膨胀剂，能够根据孔径的大小注入不同的量，还能在其收缩后进行补充，起到可靠的封堵作用；两个孔囊袋充分膨胀后，其二者间与钻孔形成封闭空间，注浆管向该封闭空间内注入带压的填充浆料，填充浆料填满封闭空间后，继续向钻孔的径向孔壁周围裂隙扩展、充填，以实现对钻孔孔壁周围裂隙的大范围岩层形成有效的密封作用。本申请中，在推送杆将花管送入钻孔内并将其固定后，通过电磁铁导电产生磁力，使得剪力钉拉伸弹簧而缩入钉孔内，成为解锁状态，使推送杆能够回收，向上回收时插拔式连接的软管受力脱落，推送杆回收过程阻力小，能够防止回收的拉力造成花管松动。本申请中，在花管内，通过内管进行轴向往复运动，内管的孔与外管的孔间歇地相互交错，对进入孔内的煤炭产生剪力，利用煤炭剪力强度低的特性，将卡在孔内的煤炭剪切细碎，使其散落，能够避免抽吸瓦斯时煤炭堵住集气孔。附图说明图1为一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置的结构示意图；图2为一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置的花管和推送杆结构示意图；图3为一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置的推送接头结构示意图；图4为一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置的封孔管在封孔囊袋处的横截面结构示意图；图5为一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置的封孔管在封孔囊袋间的横截面结构示意图；图中：1、岩层；2、封孔囊袋；3、吊绳；4、花管接头；41、花管接头外壁；43、软管；44、往复运动装置；5、花管囊袋；6、封孔管；61、抽采管；62、注浆管；63、膨胀剂管；64、泡沫材料；65、膨胀剂孔；66、防回流装置；67、管壁；68、注浆孔；7、填充浆料；8、花管；81、外管；82、内管；9、推送杆；91、连杆；92、推送杆接头；93、剪力钉；94、钉孔；95、弹簧；96、导磁体；97、电磁铁；10、煤层。具体实施方式请参阅图1，本专利技术实施例中，一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，包括花管接头4、推送杆9、花管8、封孔管6，其中，所述花管8有管壁镂空开孔，所述花管接头4与花管8的上端固定连接，所述花管接头4能够与推送杆9可拆卸地连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，包括花管接头(4)、推送杆(9)、花管(8)、封孔管(6)，其特征在于，所述花管(8)有管壁镂空开孔，所述花管接头(4)与花管(8)的上端固定连接，所述花管接头(4)能够与推送杆(9)可拆卸地连接，所述封孔管(6)的外壁沿轴向设有至少两个有一定距离的封孔囊袋(2)，所述封孔囊袋(2)环绕地贴合在封孔管(6)外壁；/n且，所述封孔管(6)能够向两个封孔囊袋(2)内喷射膨胀浆料；/n且，所述封孔管(6)能够向两个封孔囊袋(2)间的位置喷射填充浆料(7)；/n所述花管(8)的外壁环绕贴合有花管囊袋(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，包括花管接头(4)、推送杆(9)、花管(8)、封孔管(6)，其特征在于，所述花管(8)有管壁镂空开孔，所述花管接头(4)与花管(8)的上端固定连接，所述花管接头(4)能够与推送杆(9)可拆卸地连接，所述封孔管(6)的外壁沿轴向设有至少两个有一定距离的封孔囊袋(2)，所述封孔囊袋(2)环绕地贴合在封孔管(6)外壁；
且，所述封孔管(6)能够向两个封孔囊袋(2)内喷射膨胀浆料；
且，所述封孔管(6)能够向两个封孔囊袋(2)间的位置喷射填充浆料(7)；
所述花管(8)的外壁环绕贴合有花管囊袋(5)。


2.根据权利要求1所述的一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述花管接头(4)包括花管接头外壁(41)、桁架(45)，所述花管接头外壁(41)内侧分布有多个连接孔，所述连接孔能够跟推送杆(9)嵌合连接，所述连接孔的下方固定有桁架(45)，所述桁架(45)上方固定有吊绳(3)。


3.根据权利要求1所述的一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述花管(8)包括外管(81)、内管(82)，所述内管(82)能够相对外管(81)做轴向移动，所述外管(81)与内管(82)相对应地分布有集气孔，所述内管(82)通过往复运动装置(44)与花管接头外壁(41)连接；
且所述花管(8)的最大外径小于所述封孔管(6)的最小外径。


4.根据权利要求1所述的一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述花管囊袋(5)与多根软管(43)插拔式连接，相邻的软管(43)交错地接到推送杆(9)内的两根管道上。


5.根据权利要求1所述的一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述推送杆(9)包括连杆(91)、推杆接头(92)、剪力钉(93)，所述连杆(91)为能够首尾拼接的多段杆，其末端连接有推杆接头(92)，所述推杆接头(92)为侧壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾天让，魏国营，闫江伟，王蔚，刘操，张明杰，冯阵东，刘小磊，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南;41