礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，包括護(hù)筒和穿入護(hù)筒內(nèi)的抽采管，所述抽采管的一端為伸出護(hù)筒外且插入鉆孔內(nèi)的橢球形篩管，所述橢球形篩管上設(shè)置有多個(gè)吸氣孔，位于護(hù)筒內(nèi)且靠近鉆孔的一段抽采管上套裝有鼓脹后外徑大于護(hù)筒內(nèi)徑的筒狀布袋，所述筒狀布袋的兩端均與抽采管固定連接，所述筒狀布袋內(nèi)裝有聚氨酯材料，所述筒狀布袋上設(shè)置有供聚氨酯材料裝入的拉鏈開口，所述填充抽采管外壁與護(hù)筒內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)填充有粘土。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用操作方便，實(shí)現(xiàn)成本低，封孔速度快，封孔效果好，能夠提高瓦斯抽采效率和濃度，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤層瓦斯抽采【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]建國以來，我國煤炭行業(yè)得到了極大的發(fā)展，一直是我國國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的增長做出了巨大的貢獻(xiàn)。煤炭工業(yè)關(guān)系著國家的經(jīng)濟(jì)命脈，當(dāng)前在我國能源的消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭這種能源所占的比重仍然很大。但是，我國煤礦的總體生產(chǎn)力水平、技術(shù)進(jìn)步及管理手段等方面均與先進(jìn)的水平有著較大差距。隨著煤礦開采強(qiáng)度的加大和采掘深度不斷加深，煤礦地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，煤礦的安全生產(chǎn)條件將會(huì)進(jìn)一步惡化，尤其是瓦斯災(zāi)害危及我國大部分礦區(qū)，是需要解決的重大問題。煤層瓦斯抽采是礦井瓦斯治理的一項(xiàng)基本措施，并且在煤礦安全生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]礦井瓦斯抽采的關(guān)鍵在于瓦斯抽采鉆孔的封堵問題，封孔是瓦斯抽采鉆孔中的一項(xiàng)重要技術(shù)，鉆孔密封性的優(yōu)劣直接影響鉆孔抽放效果，封孔質(zhì)量的好壞直接影響瓦斯抽放效果。目前，礦井瓦斯抽采采用的鉆孔封孔材料及工藝包括水泥砂漿封孔和聚氨酯封孔兩種。水泥砂漿封孔由于水泥砂漿不能完全侵入微小裂隙，靠自然下沉凝固，容易導(dǎo)致煤層氣抽采后期封孔材料與煤層分離，從而嚴(yán)重影響抽采效果；其次，水泥砂漿材料固化時(shí)間長，完全固化前易流淌形成縫隙，封孔效果差。聚氨酯封孔由于泡孔強(qiáng)度較差，容易隨著時(shí)間延長產(chǎn)生收縮，從而失去密封能力；其次，聚氨酯發(fā)泡快，操作時(shí)間短，不易掌控。而針對(duì)此問題，申請(qǐng)?zhí)枮?01320551840.8的中國專利公開了一種煤礦瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，但該裝置中仍大量使用注漿材料，且注漿的過程中排氣孔有可能被注漿材料堵塞，造成漿液無法充分填充鉆孔中的裂隙，未能達(dá)到預(yù)期的封孔效果。此外，該裝置在封孔的過程中還需進(jìn)行帶壓注漿，帶壓注漿需要注漿泵等設(shè)備，所需材料成本高，操作難，封孔速度慢。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，使用操作方便，實(shí)現(xiàn)成本低，封孔速度快，封孔效果好，能夠提高瓦斯抽采效率和濃度，實(shí)用性強(qiáng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:包括護(hù)筒和穿入護(hù)筒內(nèi)的抽采管，所述抽采管的一端為伸出護(hù)筒外且插入鉆孔內(nèi)的橢球形篩管，所述橢球形篩管上設(shè)置有多個(gè)吸氣孔，位于護(hù)筒內(nèi)且靠近鉆孔的一段抽采管上套裝有鼓脹后外徑大于護(hù)筒內(nèi)徑的筒狀布袋，所述筒狀布袋的兩端均與抽采管固定連接，所述筒狀布袋內(nèi)裝有聚氨酯材料，所述筒狀布袋上設(shè)置有供聚氨酯材料裝入的拉鏈開口，所述填充抽采管外壁與護(hù)筒內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)填充有粘土。
[0006]上述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述筒狀布袋的兩端均通過鋼絲與抽采管固定連接。
[0007]上述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述護(hù)筒為壁厚為1mm?15mm的鋼護(hù)筒，所述護(hù)筒的長度為8m?10m，所述護(hù)筒的內(nèi)徑比鉆孔的內(nèi)徑大0.2m?0.4m。
[0008]上述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述抽采管的長度為12m?14m,所述抽采管的外徑為6cm?8cm,所述橢球形篩管的長軸長為1.5m?2.5m,所述橢球形篩管的短軸長為8cm?10cm。
[0009]上述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述筒狀布袋的長度為2m?4m ο
[0010]上述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述吸氣孔的形狀為圓形，所述吸氣孔的直徑為8mm?12mm。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，加工制作方便，使用操作方便。
[0014]2、本實(shí)用新型抽采管的一端為橢球形篩管，能夠防止鉆孔過程中破碎煤巖體進(jìn)入抽采管而堵塞抽采管路，且橢球形篩管能與周圍瓦斯有效接觸，提高瓦斯抽采效率。
[0015]3、采用本實(shí)用新型進(jìn)行封孔，鉆孔前端采用筒狀布袋及其內(nèi)部的聚氨酯材料封堵，其余部分為護(hù)筒結(jié)構(gòu)，能夠大幅度減少聚氨酯材料的使用，且無需使用注漿材料；護(hù)筒能夠保護(hù)鉆孔孔口，防止塌孔，防止鉆孔過程中的沉渣回流，同時(shí)護(hù)筒能夠降低封孔段周圍煤體的透氣性，減少鉆孔的漏氣，提高瓦斯抽采濃度，從而實(shí)現(xiàn)煤層瓦斯抽采鉆孔的密封。
[0016]4、本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)成本低，封孔速度快，且封孔效果好，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用操作方便，實(shí)現(xiàn)成本低，封孔速度快，封孔效果好，能夠提高瓦斯抽采效率和濃度，實(shí)用性強(qiáng)。
[0018]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]I一鉆孔； 2—橢球形篩管；3—筒狀布袋；
[0022]4一抽采管；5—護(hù)筒；6—鋼絲；
[0023]7—吸氣孔；8一聚氨酯材料；9一粘土。

【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1所示，本實(shí)用新型包括護(hù)筒5和穿入護(hù)筒5內(nèi)的抽采管4，所述抽采管4的一端為伸出護(hù)筒5外且插入鉆孔I內(nèi)的橢球形篩管2，所述橢球形篩管2上設(shè)置有多個(gè)吸氣孔7，位于護(hù)筒5內(nèi)且靠近鉆孔I的一段抽采管4上套裝有鼓脹后外徑大于護(hù)筒5內(nèi)徑的筒狀布袋3，所述筒狀布袋3的兩端均與抽采管4固定連接，所述筒狀布袋3內(nèi)裝有聚氨酯材料8，所述筒狀布袋3上設(shè)置有供聚氨酯材料8裝入的拉鏈開口，所述填充抽采管4外壁與護(hù)筒5內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)填充有粘土 9。
[0025]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述筒狀布袋3的兩端均通過鋼絲6與抽采管4固定連接。所述護(hù)筒5為壁厚為1mm?15mm的鋼護(hù)筒,所述護(hù)筒5的長度為8m?1m,所述護(hù)筒5的內(nèi)徑比鉆孔I的內(nèi)徑大0.2m?0.4m。優(yōu)選地，所述護(hù)筒5的壁厚為12mm，所述護(hù)筒5的長度為9m，所述護(hù)筒5的內(nèi)徑比鉆孔I的內(nèi)徑大0.3m。
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述抽采管4的長度為12m?14m，所述抽采管4的外徑為6cm?8cm,所述橢球形篩管2的長軸長為1.5m?2.5m,所述橢球形篩管2的短軸長為8cm?10cm。優(yōu)選地,所述抽采管4的長度為13m,所述抽采管4的外徑為7cm,所述橢球形篩管2的長軸長為2m,所述橢球形篩管2的短軸長為9cm。
[0027]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述筒狀布袋3的長度為2m?4m。優(yōu)選地，所述筒狀布袋3的長度為3m。
[0028]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述吸氣孔7的形狀為圓形，所述吸氣孔7的直徑為8mm?12mm。優(yōu)選地，所述吸氣孔7的直徑為10mm。
[0029]采用本實(shí)用新型進(jìn)行礦井瓦斯抽采鉆孔封孔的具體過程如下:
[0030](I)在礦井瓦斯抽采的鉆孔I內(nèi)鉆出內(nèi)徑與護(hù)筒5的外徑相配合、長度比護(hù)筒5的長度小40cm?60cm的封孔裝置安裝孔；
[0031](2)將護(hù)筒5安放在所述封孔裝置安裝孔內(nèi)，護(hù)筒5的一端伸出所述封孔裝置安裝孔的孔口 40cm?60cm，護(hù)筒5外壁與所述封孔裝置安裝孔內(nèi)壁之間的縫隙用粘土回填壓實(shí)；
[0032](3)首先將筒狀布袋3套裝在抽采管4上，接著將筒狀布袋3的兩端均通過鋼絲6固定連接在抽采管4上，然后打開筒狀布袋3上的拉鏈開口的拉鏈，將聚氨酯材料8迅速均勻地裝入筒狀布袋3內(nèi)，再拉緊筒狀布袋3上的拉鏈開口的拉鏈，將筒狀布袋3和抽采管4的整體迅速穿過護(hù)筒5，并使筒狀布袋3頂在鉆孔I與所述封孔裝置安裝孔的交界處，筒狀布袋3內(nèi)的聚氨酯材料8會(huì)快速膨脹形成鉆孔I與護(hù)筒5頂端之間的封堵；
[0033](4)用粘土 9將填充抽采管4外壁與護(hù)筒5內(nèi)壁之間的間隙回填壓實(shí)；
[0034](5)將抽采管4與瓦斯抽采管路進(jìn)行連接，進(jìn)行煤層瓦斯抽采。
[0035]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:包括護(hù)筒(5)和穿入護(hù)筒(5)內(nèi)的抽采管(4)，所述抽采管(4)的一端為伸出護(hù)筒(5)外且插入鉆孔(1)內(nèi)的橢球形篩管(2)，所述橢球形篩管(2)上設(shè)置有多個(gè)吸氣孔(7)，位于護(hù)筒(5)內(nèi)且靠近鉆孔(1)的一段抽采管(4)上套裝有鼓脹后外徑大于護(hù)筒(5)內(nèi)徑的筒狀布袋(3)，所述筒狀布袋(3)的兩端均與抽采管(4)固定連接，所述筒狀布袋(3)內(nèi)裝有聚氨酯材料(8)，所述筒狀布袋(3)上設(shè)置有供聚氨酯材料(8)裝入的拉鏈開口，所述填充抽采管(4)外壁與護(hù)筒(5)內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)填充有粘土(9)。
2.按照權(quán)利要求1所述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述筒狀布袋(3)的兩端均通過鋼絲(6)與抽采管(4)固定連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述護(hù)筒(5)為壁厚為10mm?15mm的鋼護(hù)筒，所述護(hù)筒(5)的長度為8m?10m,所述護(hù)筒(5)的內(nèi)徑比鉆孑L (1)的內(nèi)徑大0.2m?0.4m。
4.按照權(quán)利要求1所述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述抽采管(4)的長度為12m?14m,所述抽采管⑷的外徑為6cm?8cm,所述橢球形篩管⑵的長軸長為1.5m?2.5m,所述橢球形篩管(2)的短軸長為8cm?10cm。
5.按照權(quán)利要求1所述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述筒狀布袋(3)的長度為2m?4m。
6.按照權(quán)利要求1所述的礦井瓦斯抽采鉆孔封孔裝置，其特征在于:所述吸氣孔(7)的形狀為圓形，所述吸氣孔(7)的直徑為8mm?12mm。
【文檔編號(hào)】E21F7/00GK204060609SQ201420541999
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】張?zhí)燔? 尚宏波, 李樹剛, 任金虎, 于勝紅, 李偉, 宋爽, 張磊, 包若羽, 魏文偉, 王乾, 王建業(yè), 袁睿澤 申請(qǐng)人:西安科技大學(xué)