專利名稱：抽采鉆孔封堵裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦井下瓦斯抽采技術(shù)，尤其涉及一種抽采鉆孔封堵裝置及方法。
背景技術(shù)：
礦井瓦斯氣體是公知的礦井災(zāi)害之一，為了減少或消除瓦斯對(duì)礦井生產(chǎn)的安全危害，可以通過(guò)提前抽采煤層的瓦斯來(lái)解決采煤和掘進(jìn)過(guò)程中的瓦斯涌出量。瓦斯的抽采是利用機(jī)械設(shè)備和專用管道造成的負(fù)壓，將煤層中存在或釋放出的瓦斯抽出來(lái)，輸送到地面或其他的安全地點(diǎn)。傳統(tǒng)的抽采瓦斯是將一根抽排管插入瓦斯抽排孔內(nèi)，然后用水泥砂漿或聚胺脂壓注進(jìn)孔內(nèi)進(jìn)行封堵，這種方法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種抽采鉆孔封堵裝置及方法，有效解決現(xiàn)有瓦斯抽采效率低的缺陷，節(jié)省工作時(shí)間，提高工作效率。本發(fā)明提供了一種抽采鉆孔封堵裝置，包括用于插設(shè)在瓦斯抽排孔的抽排管，其中，所述抽排管插入抽排孔的一端壁面開設(shè)兩道漲縫，所述漲縫沿所述抽排管縱軸對(duì)稱設(shè)置將所述抽排管的端部分成兩部分，所述封堵裝置還包括錐形楔管或楔形板，插設(shè)在所述抽排管插入抽排孔一端的內(nèi)壁，沿所述漲縫滑動(dòng)，以使所述抽排管的漲縫漲開；彈性密封圈，套設(shè)在所述抽排管中部，對(duì)應(yīng)所述抽排孔孔口設(shè)置；擋圈，固定設(shè)置在所述彈性密封圈的一側(cè)，靠近所述開設(shè)漲縫的端部；鎖緊構(gòu)件，位于所述彈性密封圈遠(yuǎn)離所述漲縫的一側(cè)，與所述彈性密封圈抵觸相接套設(shè)在所述抽排管上，用于鎖緊限定所述彈性密封圈的縱向移動(dòng)。本發(fā)明還提供了一種抽采鉆孔封堵方法，其中，包括將抽排管插設(shè)在抽排孔內(nèi)；將彈性密封圈對(duì)應(yīng)設(shè)置在抽排孔的孔口 ；推動(dòng)鎖緊構(gòu)件和彈性密封圈至彈性密封圈被擠壓變形后封堵住抽排孔的孔口，將鎖緊構(gòu)件鎖緊；沿抽排管軸向向孔口方向拉動(dòng)錐形楔管或楔形板至抽排管的漲縫漲開，將抽排管卡緊在抽排孔內(nèi)。本發(fā)明提供的抽采鉆孔封堵裝置及方法通過(guò)漲縫的漲開將抽排管固定在抽排孔中，與現(xiàn)有技術(shù)中利用水泥砂漿或聚氨脂壓注進(jìn)行封堵的方式相比，抗推拉強(qiáng)度增大，同時(shí)封堵速度快，提高了工作效率，彈性密封圈可以隨孔口的形狀不規(guī)則變化而變化，封堵更嚴(yán)
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圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的抽排管局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的楔形板與定位管配合結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的錐形楔管結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的楔形板結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的拉桿結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置的安裝使用示意圖。圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵方法的流程示意圖。附圖標(biāo)記I-抽排管；2-漲縫；3-楔形板；4-錐形楔管； 5-鉤接部；6-彈性密封圈；7-擋圈；8-墊片；9-鎖緊構(gòu)件； 91-鎖套；92-鎖芯；10-拉桿；101-掛鉤；102-外螺紋； 11-套筒；12-擰緊螺母； 13-定位管。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的抽排管局部結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種抽采鉆孔封堵裝置，如圖I所示，包括用于插設(shè)在瓦斯抽排孔的抽排管1，其中，該抽排管I插入抽排孔一端的端部壁面開設(shè)兩道漲縫2，如圖2所示，沿抽排管I的縱軸對(duì)稱設(shè)置，將抽排管I的端部分成兩部分，上述封堵裝置還包括錐形楔管或楔形板、彈性密封圈6、擋圈7和鎖緊構(gòu)件9，錐形楔管或楔形板插設(shè)在抽排管I插入抽排孔一端的內(nèi)壁，沿漲縫2滑動(dòng)，以使抽排管I的漲縫2漲開；當(dāng)進(jìn)行鉆孔封堵工作時(shí)，抽排管I的端部漲開，可以與煤礦的巖石壁相卡緊，實(shí)現(xiàn)抽排管I在抽排孔內(nèi)的固定；彈性密封圈6套設(shè)在抽排管I中部，對(duì)應(yīng)抽排孔孔口設(shè)置，當(dāng)沿抽排管I的縱軸對(duì)彈性密封圈6施力時(shí)，彈性密封圈6受擠壓變形后隨瓦斯抽排孔孔徑的不規(guī)則變化而變化，從而使封堵更嚴(yán)密；擋圈7固定設(shè)置在彈性密封圈6的一側(cè)，靠近開設(shè)漲縫2的端部，當(dāng)對(duì)彈性密封圈6施力擠壓時(shí)，可以抵頂彈性密封圈6，以對(duì)彈性密封圈6施加反向作用力；鎖緊構(gòu)件9位于彈性密封圈6遠(yuǎn)離漲縫2的一側(cè)，與彈性密封圈6抵觸相接套設(shè)在抽排管I上，用于鎖緊限定彈性密封圈6的縱向移動(dòng)，在實(shí)際應(yīng)用中，也可以如圖I所示，在彈性密封圈6和鎖緊構(gòu)件9之間設(shè)置墊片8，而不使二者直接抵頂相接，以保證受力均衡。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的楔形板與定位管配合結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)封堵裝置采用楔形板3進(jìn)行漲管工作時(shí)，為了限定楔形板3的橫向位移，使楔形板3不會(huì)從漲縫2的橫向脫離,可設(shè)置定位管13與楔形板3配合卡接,定位管13限定了楔形板3在沿抽排管I縱軸滑動(dòng)時(shí)的橫向移動(dòng)。圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的錐形楔管結(jié)構(gòu)示意圖，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的楔形板結(jié)構(gòu)示意圖，進(jìn)一步地，錐形楔管4或楔形板3分別可具有鉤接部5，如圖4和圖5所示，封堵裝置還包括用于插設(shè)在抽排管I中的拉桿，圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置中的拉桿結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，拉桿10靠近抽排管I漲縫2的一端設(shè)置有掛鉤101，掛鉤101用于與錐形楔管4或楔形板3的鉤接部5相配合，以帶動(dòng)錐形楔管4或楔形板3沿抽排管I的縱軸方向滑動(dòng)，當(dāng)彈性密封圈6壓緊封堵孔口后，可以轉(zhuǎn)動(dòng)拉桿10，使掛鉤101與鉤接部5脫離，取出拉桿10，即可以進(jìn)行瓦斯的抽采工作了。優(yōu)選的是，漲縫2內(nèi)壁形成有鋸齒狀突起，用于防止錐形楔管4或楔形板3倒滑，提高漲管過(guò)程的可靠性。圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置的安裝使用示意圖，進(jìn)一步地，上述鎖緊構(gòu)件9包括鎖套91和鎖芯92，鎖套91為筒狀，靠近彈性密封圈6套設(shè)在抽排管I上；鎖芯92為錐筒狀，小徑端與鎖套91相抵頂套設(shè)在抽排管I上；鎖芯92小徑端部的外徑小于鎖套91的內(nèi)徑，具體可參照?qǐng)DI和圖7所示，當(dāng)對(duì)鎖緊構(gòu)件9施加推力后，推擠彈性密封圈6，彈性密封圈6發(fā)生擠壓變形后，產(chǎn)生反作用力作用在鎖套91上，在推力和彈性密封圈6的反作用力的同時(shí)作用下，鎖芯92的小徑端被擠入鎖套91的內(nèi)壁中，其小徑端在二者的相互擠壓過(guò)程中發(fā)生微小變形，使鎖芯92緊固在抽排管I的外壁上，從而實(shí)現(xiàn)了鎖緊限定彈性密封圈6縱向移動(dòng)的目的。在本實(shí)施例中，對(duì)彈性密封圈6施加擠壓力可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)在抽排管I上套設(shè)套筒11，請(qǐng)參照?qǐng)D7，使套筒11與鎖緊構(gòu)件9相抵頂，在拉桿10遠(yuǎn)離掛鉤101的一端設(shè)置外螺紋102，外螺紋102上套設(shè)擰緊螺母12，當(dāng)用扳手?jǐn)Q動(dòng)擰緊螺母12時(shí)，擰緊螺母12抵頂套筒11，套筒11將力傳至鎖緊構(gòu)件9，從而擠壓彈性密封圈6，套筒11外側(cè)還可增設(shè)墊片，使擰緊螺母12傳來(lái)的力更均衡。本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵裝置通過(guò)漲縫的漲開將抽排管固定在抽排孔中，與現(xiàn)有技術(shù)中利用水泥砂漿或聚氨脂壓注進(jìn)行封堵的方式相比，抗推拉強(qiáng)度增大，同時(shí)封堵速度快，提高了工作效率，彈性密封圈可以隨孔口的形狀不規(guī)則變化而變化，封堵更嚴(yán)
LU O圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的抽采鉆孔封堵方法的流程示意圖，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種抽采鉆孔封堵方法，請(qǐng)同同時(shí)參照?qǐng)DI至圖7，其中包括如下步驟步驟110、將抽排管I插設(shè)在抽排孔內(nèi)；步驟120、將彈性密封圈6對(duì)應(yīng)設(shè)置在抽排孔的孔口 ； 步驟130、推動(dòng)鎖緊構(gòu)件9和彈性密封圈6至彈性密封圈6被擠壓變形后封堵住抽排孔的孔口，將鎖緊構(gòu)件9鎖緊；步驟140、沿抽排管I軸向向孔口方向拉動(dòng)錐形楔管4或楔形板3至抽排管I的漲縫2漲開，將抽排管I卡緊在抽排孔內(nèi)。在上述步驟140中，沿抽排管I軸向向孔口方向拉動(dòng)錐形楔管4或楔形板3可以具體包括將拉桿10放置在抽排管I內(nèi)，將掛鉤101與錐形楔管4或楔形板3的鉤接部5鉤接固定，拉動(dòng)拉桿10。進(jìn)一步地，在抽排管I的漲縫2漲開，抽排管I卡緊在抽排孔內(nèi)之后，還包括如下步驟旋轉(zhuǎn)拉桿10，使掛鉤101與鉤接部5脫離，從抽排管I中取出拉桿10，至此，即可以開始進(jìn)行瓦斯的抽采工作。
最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種抽采鉆孔封堵裝置，包括用于插設(shè)在瓦斯抽排孔的抽排管，其特征在于，所述抽排管插入抽排孔的一端壁面開設(shè)兩道漲縫，所述漲縫沿所述抽排管縱軸對(duì)稱設(shè)置將所述抽排管的端部分成兩部分，所述封堵裝置還包括 錐形楔管或楔形板，插設(shè)在所述抽排管插入抽排孔一端的內(nèi)壁，沿所述漲縫滑動(dòng)，以使所述抽排管的漲縫漲開； 彈性密封圈，套設(shè)在所述抽排管中部，對(duì)應(yīng)所述抽排孔孔口設(shè)置； 擋圈，固定設(shè)置在所述彈性密封圈的一側(cè)，靠近所述開設(shè)漲縫的端部； 鎖緊構(gòu)件，位于所述彈性密封圈遠(yuǎn)離所述漲縫的一側(cè)，與所述彈性密封圈抵觸相接套設(shè)在所述抽排管上，用于鎖緊限定所述彈性密封圈的縱向移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的抽采鉆孔封堵裝置，其特征在于，在所述封堵裝置包括楔形板時(shí)，還包括與所述楔形板卡接的定位管，所述定位管用于限定所述楔形板在沿抽排管縱軸滑動(dòng)時(shí)的橫向移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的抽采鉆孔封堵裝置，其特征在于，所述錐形楔管或楔形板分別具有鉤接部，所述封堵裝置還包括用于插設(shè)在所述抽排管中的拉桿，所述拉桿靠近抽排管漲縫的一端設(shè)置有掛鉤，所述掛鉤用于與所述錐形楔管或楔形板的鉤接部相配合，帶動(dòng)所述錐形楔管或楔形板沿所述抽排管的縱軸方向滑動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的抽采鉆孔封堵裝置，其特征在于，所述漲縫內(nèi)壁形成有鋸齒狀突起，所述突起用于防止所述錐形楔管或楔形板倒滑。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的抽采鉆孔封堵裝置，其特征在于，所述鎖緊構(gòu)件包括鎖套和鎖芯，所述鎖套為筒狀，靠近所述彈性密封圈套設(shè)在所述抽排管上；所述鎖芯為錐筒狀，小徑端與所述鎖套相抵頂套設(shè)在所述抽排管上；所述鎖芯小徑端的外徑小于所述鎖套的內(nèi)徑。
6.—種抽米鉆孔封堵方法,其特征在于,包括 將抽排管插設(shè)在抽排孔內(nèi)； 將彈性密封圈對(duì)應(yīng)設(shè)置在抽排孔的孔口； 推動(dòng)鎖緊構(gòu)件和彈性密封圈至彈性密封圈被擠壓變形后封堵住抽排孔的孔口，將鎖緊構(gòu)件鎖緊； 沿抽排管軸向向孔口方向拉動(dòng)錐形楔管或楔形板至抽排管的漲縫漲開，將抽排管卡緊在抽排孔內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抽采鉆孔封堵方法，其特征在于，沿抽排管軸向向孔口方向拉動(dòng)錐形楔管或楔形板具體包括 將拉桿放置在抽排管內(nèi)，將掛鉤與錐形楔管或楔形板的鉤接部鉤接固定，拉動(dòng)所述拉桿。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抽采鉆孔封堵方法，其特征在于，抽排管的漲縫漲開，抽排管卡緊在抽排孔內(nèi)之后，還包括 旋轉(zhuǎn)拉桿，使掛鉤與鉤接部脫離，從抽排管中取出拉桿。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種抽采鉆孔封堵裝置及方法，包括抽排管，其中，抽排管插入抽排孔的一端壁面開設(shè)兩道漲縫，漲縫沿抽排管縱軸對(duì)稱設(shè)置將抽排管的端部分成兩部分，該封堵裝置還包括錐形楔管或楔形板，插設(shè)在抽排管插入抽排孔一端的內(nèi)壁，沿漲縫滑動(dòng)，以使抽排管的漲縫漲開；彈性密封圈套設(shè)在所述抽排管中部，對(duì)應(yīng)抽排孔孔口設(shè)置；擋圈固定設(shè)置在彈性密封圈的一側(cè)，靠近開設(shè)漲縫的端部；鎖緊構(gòu)件位于彈性密封圈遠(yuǎn)離漲縫的一側(cè)，與彈性密封圈抵觸相接套設(shè)在抽排管上。本發(fā)明提供的抽采鉆孔封堵裝置及方法與現(xiàn)有技術(shù)中相比，抗推拉強(qiáng)度增大，封堵速度快，提高了工作效率。
文檔編號(hào)E21F7/00GK102953749SQ201110238608
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者孫念忠, 方昌才, 曹學(xué)軍, 陶榮春 申請(qǐng)人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司