一种钻杆式自动封孔装置制造方法及图纸

技术编号:37334581 阅读:33 留言:0更新日期:2023-04-21 23:13
本发明专利技术涉及一种钻杆式自动封孔装置,属于煤矿井下瓦斯抽放钻孔封孔技术领域,包括顺次设置且均能够与钻机主动钻杆可拆卸连接的后堵管、至少一根带料管、前堵管;后堵管、带料管和前堵管的相邻端能够形成螺纹连接,三者均具有中心孔且之间相互连通以形成注水通道;后堵管和前堵管的周向设有环形槽,两环形槽内设有充水膨胀的胶套以与钻孔孔壁贴合形成封孔区;前堵管的前端设有压力阀;带料管具有沿其轴向顺次布置的第一储料腔、混料腔和第二储料腔,混料腔的周向设有出料口。本发明专利技术实现了封孔装置与钻杆结构的兼容,可采用钻进装置实现机械化封孔,且实现了自动下放封孔装置和自动注入封孔料两个过程的连续,自动化程度高。自动化程度高。自动化程度高。

【技术实现步骤摘要】
一种钻杆式自动封孔装置


[0001]本专利技术属于煤矿井下瓦斯抽放钻孔封孔
,涉及一种钻杆式自动封孔装置。

技术介绍

[0002]目前,煤矿井下普遍采用囊袋封孔装置进行封孔,该方式需要在井下手动组装封孔装置,人工下入封孔装置,且需要单独下入瓦斯抽放管,最后采用单独的注浆机器进行注浆,完成封孔。该方法存在以下不足:(1)需手动封孔,封孔自动化程度低;(2)步骤繁琐,工人劳动强度大,且一些工人封孔不规范。针对以上两个不足,目前已有相关学者研发出自动封孔装置,但目前的自动封孔装置存在以下缺点:(1)自动下入封孔装置与自动注浆过程不连续,自动化程度有待提高;(2)封孔装置受限于封孔原理,采用金属材料,注浆封孔后不能取出,后期采煤机切割煤层中的封孔装置会产生火花,极可能引发瓦斯事故;(3)封孔装置流道结构复杂。

技术实现思路

[0003]有鉴于此,本申请的目的在于提供一种钻杆式自动封孔装置,以实现自动下放封孔装置和自动注入封孔料两个过程的连续。
[0004]为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
[0005]一种钻杆式自动封孔装置,包括顺次设置且后端均能够与钻机主动钻杆可拆卸连接的后堵管、至少一根带料管、前堵管;后堵管、带料管和前堵管的相邻端能够形成螺纹连接,且螺纹旋向与钻机钻进时的旋转方向相同;后堵管、带料管和前堵管均具有中心孔且之间相互连通以形成注水通道;后堵管和前堵管的周向设有环形槽,两环形槽内设有充水膨胀的胶套以与钻孔孔壁贴合形成封孔区;后堵管和前堵管设有连通胶套和注水通道的过水孔,过水孔处设有水流止回阀;前堵管的前端设有压力阀以实现在一定水压下自动阻断注水通道;带料管具有沿其轴向顺次布置的第一储料腔、混料腔和第二储料腔;第一储料腔和第二储料腔的另一端设有进水口,进水口处设有第一压力单向阀以控制进水口的通断,第一储料腔和第二储料腔内设有推料滑环以在水压的作用下推动对应储料腔内的封孔料向混料腔移动;混料腔的两端设有第二压力单向阀,周向设有出料口以将由第一储料腔和第二储料腔进入混料腔的封孔料排出至封孔区。
[0006]可选地,所述压力阀为偏心阀,在一定水压下自动关闭,包括设有左通道的左阀体、设有右通道的右阀体、与左阀体固定连接的阀芯、套设在阀芯上的弹簧,右阀体与前堵管固定连接,左阀体与前堵管滑动连接,阀芯的另一端穿过右阀体且与其滑动连接,阀芯上还设有限位件以防止右阀体与其脱离,左阀体和右阀体的相对面能够贴合且贴合时左通道与右通道不连通,弹簧位于左阀体和右阀体之间。
[0007]可选地,所述左阀体和右阀体的相对面为锥面。
[0008]可选地,所述第一储料腔和第二储料腔呈环形且径向尺寸相同,混料腔的径向尺
寸大于第一储料腔和第二储料腔的径向尺寸。
[0009]可选地,所述带料管包括可拆卸连接的第一带料管和第二带料管,第一带料管具有第一储料腔,第二带料管具有第二储料腔,第一带料管和第二带料管的相接端具有与对应储料腔连通且径向尺寸大于对应储料腔的环形腔,第一储料腔和第二储料腔靠近环形腔的一端设有第二压力单向阀,两个第二压力单向阀与环形腔围成混料腔。
[0010]可选地,所述环形槽包括沿径向自内而外顺次设置的第一环形槽和第二环形槽,且第二环形槽的长度大于第一环形槽以形成内小外大的阶梯形状,胶套安装在第二环形槽内。
[0011]可选地,所述胶套与环形槽为粘接连接。
[0012]可选地,钻杆式自动封孔装置由具有阻燃和抗静电性能的材料制作。
[0013]可选地,所述胶套的材料为天然橡胶,推料滑环的材料为聚四氟乙烯。
[0014]本专利技术的有益效果在于:
[0015](1)本专利技术公开的一种钻杆式自动封孔装置,注水和瓦斯抽放共用一个通道,内部流道简单,在封孔阶段:封孔装置通道作为注水通道,利用钻机注入水流,压力阀关闭,前后堵管胶套充水膨胀与钻孔孔壁贴合,形成环形闭合空间;继续注水,封孔料被挤入环形闭合空间,反应后完成封孔;瓦斯抽放阶段:停止注水,压力阀自动打开,瓦斯流动通道联通,封孔装置注水通道转换为瓦斯抽放通道,进行瓦斯抽放。
[0016](2)本专利技术公开的一种钻杆式自动封孔装置,通过自动钻机自动下放封孔装置,同时注入水流挤出封孔液完成封孔,实现了自动下放封孔装置和自动注入封孔料两个过程的连续,自动化程度高。
[0017](3)本专利技术公开的一种钻杆式自动封孔装置,利用自动钻机进行封孔,降低工人劳动强度,且使封孔流程规范化,提高了封孔效率。
[0018](4)本专利技术公开的一种钻杆式自动封孔装置,采用具有阻燃和抗静电性能的材料制作,瓦斯抽放结束后无需取出封孔装置,可直接对煤体中封孔装置进行切割,便于采煤。
[0019]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述,其中:
[0021]图1为本专利技术一种钻杆式自动封孔装置的结构示意图;
[0022]图2为后堵管的结构示意图;
[0023]图3为带料管的结构示意图;
[0024]图4为第一带料管的结构示意图;
[0025]图5为第二带料管的结果示意图;
[0026]图6为前堵管的结构示意图;
[0027]图7为压力阀的结构示意图。
[0028]附图标记:后堵管1、带料管2、前堵管3、后堵管管体11、第一胶套12、第一水流止回阀13、第一带料管21、混料腔22、出料口23、第二带料管24、单向阀一211、第一带料管推料滑环212、第一带料管管体213、A料储料腔214、单向阀二215、第一带料管出料口216、第一带料管混料腔217、单向阀三241、第二带料管推料滑环242、第二带料管管体243、B料储料腔244、单向阀四245、第二带料管出料口246、第二带料管混料腔247、前堵管管体31、第二胶套32、第二水流止回阀33、压力阀34、左阀体341、左通道342、弹簧343、右阀体344、阀芯挡圈345、右通道346、阀芯347。
具体实施方式
[0029]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利技术的限制;为了更好地说明本专利技术的实施例,附图某些部件会有省略、放大或本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钻杆式自动封孔装置,其特征在于:包括顺次设置且后端均能够与钻机主动钻杆可拆卸连接的后堵管、至少一根带料管、前堵管;后堵管、带料管和前堵管的相邻端能够形成螺纹连接,且螺纹旋向与钻机钻进时的旋转方向相同;后堵管、带料管和前堵管均具有中心孔且之间相互连通以形成注水通道;后堵管和前堵管的周向设有环形槽,两环形槽内设有充水膨胀的胶套以与钻孔孔壁贴合形成封孔区;后堵管和前堵管设有连通胶套和注水通道的过水孔,过水孔处设有水流止回阀;前堵管的前端设有压力阀以实现在一定水压下自动阻断注水通道;带料管具有沿其轴向顺次布置的第一储料腔、混料腔和第二储料腔;第一储料腔和第二储料腔的另一端设有进水口,进水口处设有第一压力单向阀以控制进水口的通断,第一储料腔和第二储料腔内设有推料滑环以在水压的作用下推动对应储料腔内的封孔料向混料腔移动;混料腔的两端设有第二压力单向阀,周向设有出料口以将由第一储料腔和第二储料腔进入混料腔的封孔料排出至封孔区。2.根据权利要求1所述的一种钻杆式自动封孔装置,其特征在于:所述压力阀为偏心阀,在一定水压下自动关闭,包括设有左通道的左阀体、设有右通道的右阀体、与左阀体固定连接的阀芯、套设在阀芯上的弹簧,右阀体与前堵管固定连接,左阀体与前堵管滑动连接,阀芯的另一端穿过右阀体且与其滑动连接,阀芯上还设有限位件以防止右阀体与其脱离,左阀体和右阀体的相对面能够贴合且贴...

【专利技术属性】
技术研发人员:王清峰辛德忠史书翰马振纲万军陈航唐敏刘小华张始斋吕晋军蒲剑王兴万园鲁石平周富佳
申请(专利权)人:中煤科工集团重庆研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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