CN102953749A - 抽采钻孔封堵装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抽采钻孔封堵装置及方法，包括抽排管，其中，抽排管插入抽排孔的一端壁面开设两道涨缝，涨缝沿抽排管纵轴对称设置将抽排管的端部分成两部分，该封堵装置还包括：锥形楔管或楔形板，插设在抽排管插入抽排孔一端的内壁，沿涨缝滑动，以使抽排管的涨缝涨开；弹性密封圈套设在所述抽排管中部，对应抽排孔孔口设置；挡圈固定设置在弹性密封圈的一侧，靠近开设涨缝的端部；锁紧构件位于弹性密封圈远离涨缝的一侧，与弹性密封圈抵触相接套设在抽排管上。本发明提供的抽采钻孔封堵装置及方法与现有技术中相比，抗推拉强度增大，封堵速度快，提高了工作效率。

Description

抽采钻孔封堵装置及方法

技术领域

本发明涉及煤矿井下瓦斯抽采技术，尤其涉及一种抽采钻孔封堵装置及方法。

背景技术

矿井瓦斯气体是公知的矿井灾害之一，为了减少或消除瓦斯对矿井生产的安全危害，可以通过提前抽采煤层的瓦斯来解决采煤和掘进过程中的瓦斯涌出量。瓦斯的抽采是利用机械设备和专用管道造成的负压，将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出来，输送到地面或其他的安全地点。传统的抽采瓦斯是将一根抽排管插入瓦斯抽排孔内，然后用水泥砂浆或聚胺脂压注进孔内进行封堵，这种方法费时、费力且生产效率低。

发明内容

本发明提供了一种抽采钻孔封堵装置及方法，有效解决现有瓦斯抽采效率低的缺陷，节省工作时间，提高工作效率。

本发明提供了一种抽采钻孔封堵装置，包括用于插设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开设两道涨缝，所述涨缝沿所述抽排管纵轴对称设置将所述抽排管的端部分成两部分，所述封堵装置还包括：

锥形楔管或楔形板，插设在所述抽排管插入抽排孔一端的内壁，沿所述涨缝滑动，以使所述抽排管的涨缝涨开；

弹性密封圈，套设在所述抽排管中部，对应所述抽排孔孔口设置；

挡圈，固定设置在所述弹性密封圈的一侧，靠近所述开设涨缝的端部；

锁紧构件，位于所述弹性密封圈远离所述涨缝的一侧，与所述弹性密封圈抵触相接套设在所述抽排管上，用于锁紧限定所述弹性密封圈的纵向移动。

本发明还提供了一种抽采钻孔封堵方法，其中，包括：

将抽排管插设在抽排孔内；

将弹性密封圈对应设置在抽排孔的孔口；

推动锁紧构件和弹性密封圈至弹性密封圈被挤压变形后封堵住抽排孔的孔口，将锁紧构件锁紧；

沿抽排管轴向向孔口方向拉动锥形楔管或楔形板至抽排管的涨缝涨开，将抽排管卡紧在抽排孔内。

本发明提供的抽采钻孔封堵装置及方法通过涨缝的涨开将抽排管固定在抽排孔中，与现有技术中利用水泥砂浆或聚氨脂压注进行封堵的方式相比，抗推拉强度增大，同时封堵速度快，提高了工作效率，弹性密封圈可以随孔口的形状不规则变化而变化，封堵更严密。

附图说明

图1为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的抽排管局部结构示意图。

图3为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的楔形板与定位管配合结构示意图。

图4为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的锥形楔管结构示意图。

图5为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的楔形板结构示意图。

图6为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的拉杆结构示意图。

图7为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置的安装使用示意图。

图8为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵方法的流程示意图。

附图标记：

1-抽排管；       2-涨缝；        3-楔形板；

4-锥形楔管；     5-钩接部；      6-弹性密封圈；

7-挡圈；         8-垫片；        9-锁紧构件；

91-锁套；        92-锁芯；       10-拉杆；

101-挂钩；       102-外螺纹；    11-套筒；

12-拧紧螺母；    13-定位管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置的结构示意图，图2为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的抽排管局部结构示意图，本发明实施例提供了一种抽采钻孔封堵装置，如图1所示，包括用于插设在瓦斯抽排孔的抽排管1，其中，该抽排管1插入抽排孔一端的端部壁面开设两道涨缝2，如图2所示，沿抽排管1的纵轴对称设置，将抽排管1的端部分成两部分，上述封堵装置还包括锥形楔管或楔形板、弹性密封圈6、挡圈7和锁紧构件9，锥形楔管或楔形板插设在抽排管1插入抽排孔一端的内壁，沿涨缝2滑动，以使抽排管1的涨缝2涨开；当进行钻孔封堵工作时，抽排管1的端部涨开，可以与煤矿的岩石壁相卡紧，实现抽排管1在抽排孔内的固定；弹性密封圈6套设在抽排管1中部，对应抽排孔孔口设置，当沿抽排管1的纵轴对弹性密封圈6施力时，弹性密封圈6受挤压变形后随瓦斯抽排孔孔径的不规则变化而变化，从而使封堵更严密；挡圈7固定设置在弹性密封圈6的一侧，靠近开设涨缝2的端部，当对弹性密封圈6施力挤压时，可以抵顶弹性密封圈6，以对弹性密封圈6施加反向作用力；锁紧构件9位于弹性密封圈6远离涨缝2的一侧，与弹性密封圈6抵触相接套设在抽排管1上，用于锁紧限定弹性密封圈6的纵向移动，在实际应用中，也可以如图1所示，在弹性密封圈6和锁紧构件9之间设置垫片8，而不使二者直接抵顶相接，以保证受力均衡。

图3为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的楔形板与定位管配合结构示意图，当封堵装置采用楔形板3进行涨管工作时，为了限定楔形板3的横向位移，使楔形板3不会从涨缝2的横向脱离，可设置定位管13与楔形板3配合卡接，定位管13限定了楔形板3在沿抽排管1纵轴滑动时的横向移动。

图4为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的锥形楔管结构示意图，图5为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的楔形板结构示意图，进一步地，锥形楔管4或楔形板3分别可具有钩接部5，如图4和图5所示，封堵装置还包括用于插设在抽排管1中的拉杆，图6为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置中的拉杆结构示意图，如图6所示，拉杆10靠近抽排管1涨缝2的一端设置有挂钩101，挂钩101用于与锥形楔管4或楔形板3的钩接部5相配合，以带动锥形楔管4或楔形板3沿抽排管1的纵轴方向滑动，当弹性密封圈6压紧封堵孔口后，可以转动拉杆10，使挂钩101与钩接部5脱离，取出拉杆10，即可以进行瓦斯的抽采工作了。

优选的是，涨缝2内壁形成有锯齿状突起，用于防止锥形楔管4或楔形板3倒滑，提高涨管过程的可靠性。

图7为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置的安装使用示意图，进一步地，上述锁紧构件9包括锁套91和锁芯92，锁套91为筒状，靠近弹性密封圈6套设在抽排管1上；锁芯92为锥筒状，小径端与锁套91相抵顶套设在抽排管1上；锁芯92小径端部的外径小于锁套91的内径，具体可参照图1和图7所示，当对锁紧构件9施加推力后，推挤弹性密封圈6，弹性密封圈6发生挤压变形后，产生反作用力作用在锁套91上，在推力和弹性密封圈6的反作用力的同时作用下，锁芯92的小径端被挤入锁套91的内壁中，其小径端在二者的相互挤压过程中发生微小变形，使锁芯92紧固在抽排管1的外壁上，从而实现了锁紧限定弹性密封圈6纵向移动的目的。

在本实施例中，对弹性密封圈6施加挤压力可以通过以下方式实现：在抽排管1上套设套筒11，请参照图7，使套筒11与锁紧构件9相抵顶，在拉杆10远离挂钩101的一端设置外螺纹102，外螺纹102上套设拧紧螺母12，当用扳手拧动拧紧螺母12时，拧紧螺母12抵顶套筒11，套筒11将力传至锁紧构件9，从而挤压弹性密封圈6，套筒11外侧还可增设垫片，使拧紧螺母12传来的力更均衡。

本发明实施例提供的抽采钻孔封堵装置通过涨缝的涨开将抽排管固定在抽排孔中，与现有技术中利用水泥砂浆或聚氨脂压注进行封堵的方式相比，抗推拉强度增大，同时封堵速度快，提高了工作效率，弹性密封圈可以随孔口的形状不规则变化而变化，封堵更严密。

图8为本发明实施例提供的抽采钻孔封堵方法的流程示意图，本发明实施例还提供了一种抽采钻孔封堵方法，请同同时参照图1至图7，其中包括如下步骤：

步骤110、将抽排管1插设在抽排孔内；

步骤120、将弹性密封圈6对应设置在抽排孔的孔口；

步骤130、推动锁紧构件9和弹性密封圈6至弹性密封圈6被挤压变形后封堵住抽排孔的孔口，将锁紧构件9锁紧；

步骤140、沿抽排管1轴向向孔口方向拉动锥形楔管4或楔形板3至抽排管1的涨缝2涨开，将抽排管1卡紧在抽排孔内。

在上述步骤140中，沿抽排管1轴向向孔口方向拉动锥形楔管4或楔形板3可以具体包括：

将拉杆10放置在抽排管1内，将挂钩101与锥形楔管4或楔形板3的钩接部5钩接固定，拉动拉杆10。

进一步地，在抽排管1的涨缝2涨开，抽排管1卡紧在抽排孔内之后，还包括如下步骤：旋转拉杆10，使挂钩101与钩接部5脱离，从抽排管1中取出拉杆10，至此，即可以开始进行瓦斯的抽采工作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种抽采钻孔封堵装置，包括用于插设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开设两道涨缝，所述涨缝沿所述抽排管纵轴对称设置将所述抽排管的端部分成两部分，所述封堵装置还包括：

锥形楔管或楔形板，插设在所述抽排管插入抽排孔一端的内壁，沿所述涨缝滑动，以使所述抽排管的涨缝涨开；

弹性密封圈，套设在所述抽排管中部，对应所述抽排孔孔口设置；

挡圈，固定设置在所述弹性密封圈的一侧，靠近所述开设涨缝的端部；

锁紧构件，位于所述弹性密封圈远离所述涨缝的一侧，与所述弹性密封圈抵触相接套设在所述抽排管上，用于锁紧限定所述弹性密封圈的纵向移动。

2.根据权利要求1所述的抽采钻孔封堵装置，其特征在于，在所述封堵装置包括楔形板时，还包括与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纵轴滑动时的横向移动。

3.根据权利要求1或2所述的抽采钻孔封堵装置，其特征在于，所述锥形楔管或楔形板分别具有钩接部，所述封堵装置还包括用于插设在所述抽排管中的拉杆，所述拉杆靠近抽排管涨缝的一端设置有挂钩，所述挂钩用于与所述锥形楔管或楔形板的钩接部相配合，带动所述锥形楔管或楔形板沿所述抽排管的纵轴方向滑动。

4.根据权利要求1或2所述的抽采钻孔封堵装置，其特征在于，所述涨缝内壁形成有锯齿状突起，所述突起用于防止所述锥形楔管或楔形板倒滑。

5.根据权利要求1或2所述的抽采钻孔封堵装置，其特征在于，所述锁紧构件包括锁套和锁芯，所述锁套为筒状，靠近所述弹性密封圈套设在所述抽排管上；所述锁芯为锥筒状，小径端与所述锁套相抵顶套设在所述抽排管上；所述锁芯小径端的外径小于所述锁套的内径。

6.一种抽采钻孔封堵方法，其特征在于，包括：

将抽排管插设在抽排孔内；

将弹性密封圈对应设置在抽排孔的孔口；

推动锁紧构件和弹性密封圈至弹性密封圈被挤压变形后封堵住抽排孔的孔口，将锁紧构件锁紧；

沿抽排管轴向向孔口方向拉动锥形楔管或楔形板至抽排管的涨缝涨开，将抽排管卡紧在抽排孔内。

7.根据权利要求6所述的抽采钻孔封堵方法，其特征在于，沿抽排管轴向向孔口方向拉动锥形楔管或楔形板具体包括：

将拉杆放置在抽排管内，将挂钩与锥形楔管或楔形板的钩接部钩接固定，拉动所述拉杆。

8.根据权利要求7所述的抽采钻孔封堵方法，其特征在于，抽排管的涨缝涨开，抽排管卡紧在抽排孔内之后，还包括：

旋转拉杆，使挂钩与钩接部脱离，从抽排管中取出拉杆。

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