CN105064946B

CN105064946B - 封孔器及其钻孔取芯工艺

Info

Publication number: CN105064946B
Application number: CN201510435929.1A
Authority: CN
Inventors: 翟华; 齐文国; 李振; 欧立懂; 张业明; 朱建安; 黄建忠
Original assignee: JIANGSU ZHONGMEI MINING EQUIPMENT CO Ltd; GAOCHENG MINE OF ZHENGZHOU COAL & ELECTRIC Co Ltd; Henan University of Technology
Current assignee: GAOCHENG MINE OF ZHENGZHOU COAL & ELECTRIC CO., LTD.; Jiangsu Zhongmei Mining Equipment Co., Ltd.; Henan University of Technology
Priority date: 2015-07-23
Filing date: 2015-07-23
Publication date: 2017-12-29
Anticipated expiration: 2035-07-23
Also published as: CN105064946A

Abstract

本发明涉及一种封孔器及其钻孔取芯工艺，所述封孔器包含有芯管（1），所述芯管（1）外套装有胶囊（2），所述胶囊（2）两端分别连接有左卡接件（4）和右卡接件（5），所述左卡接件（4）滑动套装于芯管（1）上，所述右卡接件（5）经定位螺圈（3）固定于芯管（1）上，所述右卡接件（5）上设置有进水通道，所述定位螺圈（3）上设置有螺圈进水通道（3.1），所述胶囊（2）的内腔经右卡接件（5）的进水通道、定位螺圈（3）的螺圈进水通道（3.1）和胶囊进水管（6）后连通至胶囊进水接头（7）。本发明涉及一种封孔器及其钻孔取芯工艺，结构简单、使用方便且能对岩层状况进行直观探测。

Description

封孔器及其钻孔取芯工艺

技术领域

本发明涉及一种封孔器及其钻孔取芯工艺，属于矿用设备技术领域。

背景技术

封孔器，是煤层气抽放和煤层注水钻孔孔口的密封装置；采用封孔器可降低粉尘80% 以上，改善工人作业环境，杜绝粉尘爆炸事故，湿润煤体，预防煤体自燃发火；

现有的煤层封孔器不仅注水水道结构复杂、成本高，最主要的是封孔后内部的水流流动不畅；通过水压从钻杆导出的岩层为碎片结构，不但容易堵塞钻杆，而且无法有效的通过其对岩层端面进行识别和判断，因此亟需一种能够克服上述问题的全新封孔器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种结构简单、使用方便且能对岩层状况进行直观探测的封孔器及其钻孔取芯工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种封孔器，所述封孔器包含有芯管，所述芯管外套装有胶囊，所述胶囊两端分别连接有左卡接件和右卡接件，所述左卡接件滑动套装于芯管上，所述右卡接件经定位螺圈固定于芯管上，所述右卡接件上设置有进水通道，所述定位螺圈上设置有螺圈进水通道，所述胶囊的内腔经右卡接件的进水通道、定位螺圈的螺圈进水通道和胶囊进水管后连通至胶囊进水接头。

本发明一种封孔器，所述左卡接件包含有滑动套装于芯管上的左侧内螺套，所述左侧内螺套上旋置有左侧外螺套，且胶囊的左端卡置于左侧内螺套和左侧外螺套之间；

定位螺圈固定套装于芯管上，所述右卡接件包含有套装于芯管上的右侧内螺套，且右侧内螺套与定位螺圈相连接，所述右侧内螺套上旋置有右侧外螺套，所述右侧内螺套上设置有内螺套进水通道；

所述胶囊进水管固定于芯管的外管壁上，且胶囊进水接头位于胶囊进水管上，所述胶囊的内腔经内螺套进水通道、进水通道和胶囊进水管后连通至胶囊进水接头。

本发明一种封孔器，所述胶囊进水管上套装有导向套；该导向套为一锥形结构，该锥形结构的小头端靠近胶囊。

本发明一种封孔器，所述芯管的右端面连接有密封装置，所述密封装置包含有与芯管相连接的壳体，所述壳体上设置有打钻进水接头，所述壳体内设置有一内套筒，该内套筒的内筒壁上设置有卡环，所述卡环的左侧设置有左定位块，所述内套筒的左端面卡置有左封盖，且左封盖与左定位块相紧密贴合，所述卡环的右侧设置有安装座，所述安装座的内壁上设置有多个Y型密封圈，所述安装座的右端面抵置有右定位块，所述内套筒的右端面卡置有右封盖，且右封盖与右定位块相紧密贴合，所述壳体的右端面上设置有挡环，且右封盖贴合在挡环上；所述壳体上穿接有定位螺栓，且定位螺栓压紧于内套筒的外筒壁上。

本发明一种封孔器，所述左封盖与壳体之间设置有O形密封圈。

本发明一种钻孔取芯工艺，将钻杆插入封孔器中，钻杆头部连接取芯钻头；通过胶囊进水接头将高压水导入胶囊中，从而使得封孔器固定于钻孔内；启动钻杆旋转，此时通过打钻进水接头导入高压水，此时高压水经钻杆与芯管内管壁之间的通道进入钻孔；当需要取芯时，停止钻杆，此时高压水经钻头流入钻杆，将钻杆中的柱状结构的岩芯整体压出；通过整体结构的岩芯，可对岩层的地质状况进行判断。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明结构简单、使用方便，且钻孔结束后能够将柱状结构的岩芯整体压出，便于对岩层结构进行观测；同时，在整个工作过程中，持续导入的高压水还可以递交降温的作用，防止钻头、钻杆因摩擦产生的高温损坏。

附图说明

图1为本发明封孔器的结构示意图。

图2为本发明封孔器的图1的Ⅰ的局部放大图。

图3为本发明封孔器的图1的Ⅱ的局部放大图。

图4为本发明封孔器的密封装置的结构示意图。

图5为本发明封孔器的钻孔取芯时的状态示意图。

其中：

芯管1、胶囊2、定位螺圈3、左卡接件4、右卡接件5、胶囊进水管6、胶囊进水接头7、导向套8、拉杆封9、防护套10；

壳体101、打钻进水接头102、内套筒103、卡环104、左定位块105、左封盖106、安装座107、Y型密封圈108、右定位块109、右封盖110、定位螺栓111、挡环112；

螺圈进水通道3.1；

左侧内螺套4.1、左侧外螺套4.2；

右侧内螺套5.1、右侧外螺套5.2、内螺套进水通道5.3。

具体实施方式

参见图1~5，本发明涉及的一种封孔器，所述封孔器包含有芯管1，所述芯管1外套装有胶囊2，所述胶囊2两端分别连接有左卡接件4和右卡接件5，所述左卡接件4滑动套装于芯管1上，所述右卡接件5经定位螺圈3固定于芯管1上，所述右卡接件5上设置有进水通道，所述定位螺圈3上设置有螺圈进水通道3.1，所述胶囊2的内腔经右卡接件5的进水通道、定位螺圈3的螺圈进水通道3.1和胶囊进水管6后连通至胶囊进水接头7；

具体的讲，所述左卡接件4包含有滑动套装于芯管1上的左侧内螺套4.1，所述左侧内螺套4.1上旋置有左侧外螺套4.2，且胶囊2的左端卡置于左侧内螺套4.1和左侧外螺套4.2之间；

定位螺圈3固定套装于芯管1上，所述右卡接件5包含有套装于芯管1上的右侧内螺套5.1，且右侧内螺套5.1与定位螺圈3相连接，且右侧内螺套5.1和定位螺圈3之间设置有O形密封圈，所述右侧内螺套5.1上旋置有右侧外螺套5.2，所述右侧内螺套5.1上设置有内螺套进水通道5.3；

所述胶囊进水管6固定于芯管1的外管壁上，且胶囊进水接头7位于胶囊进水管6上，所述胶囊2的内腔经内螺套进水通道5.3、进水通道3.1和胶囊进水管6后连通至胶囊进水接头7；

注水后，胶囊2膨胀，此时右卡接件5不动，左卡接件4向右移动，从而使得膨胀后的胶囊2顶住孔壁；并且，所述左卡接件4的左侧端面设置有拉杆封9，保证左卡接件4移动时水不会发生泄漏；所述芯管1的左端面连接有防护套10，用于防止拆装过程中因碰撞造成胶囊2移动端（左卡接件4）的损坏；

所述胶囊进水管6上套装有导向套8；该导向套8为一锥形结构，该锥形结构的小头端靠近胶囊2；从而使得插入钻孔工作时能够对封孔器起到固定作用，防止其晃动；

所述芯管1的右端面连接有密封装置，具体的讲，所述密封装置包含有与芯管1相连接的壳体101，所述壳体101上设置有打钻进水接头102，所述壳体101内设置有一内套筒103，该内套筒103的内筒壁上设置有卡环104，所述卡环104的左侧设置有左定位块105，所述内套筒103的左端面卡置有左封盖106，且左封盖106与左定位块105相紧密贴合，所述卡环104的右侧设置有安装座107，所述安装座107的内壁上设置有多个Y型密封圈108，所述安装座107的右端面抵置有右定位块109，所述内套筒103的右端面卡置有右封盖110，且右封盖110与右定位块109相紧密贴合，所述壳体101的右端面上设置有挡环112，且右封盖110贴合在挡环112上；所述壳体101上穿接有定位螺栓111，且定位螺栓111压紧于内套筒103的外筒壁上；进一步的，所述左封盖106与壳体101之间设置有O形密封圈，保证工作时的密封性能；

通过密封装置的设置，使得钻杆在工作时，安装座能够跟随钻杆适当偏移，且通过Y型密封圈保证工作过程中的密封性能；

一种钻孔取芯工艺，将钻杆插入封孔器中，钻杆头部连接取芯钻头；通过胶囊进水接头7将高压水导入胶囊2中，从而使得封孔器固定于钻孔上；启动钻杆旋转，此时通过打钻进水接头102导入高压水，此时高压水经钻杆与芯管1内管壁之间的通道进入钻孔；当需要取芯时，停止钻杆，此时高压水经钻头流入钻杆，将钻杆中的柱状结构的岩芯整体压出；通过整体结构的岩芯，可对岩层的地质状况进行判断；

另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。

Claims

1.一种封孔器，其特征在于：所述封孔器包含有芯管（1），所述芯管（1）外套装有胶囊（2），所述胶囊（2）两端分别连接有左卡接件（4）和右卡接件（5），所述左卡接件（4）滑动套装于芯管（1）上，所述右卡接件（5）经定位螺圈（3）固定于芯管（1）上，所述右卡接件（5）上设置有进水通道，所述定位螺圈（3）上设置有螺圈进水通道（3.1），所述胶囊（2）的内腔经右卡接件（5）的进水通道、定位螺圈（3）的螺圈进水通道（3.1）和胶囊进水管（6）后连通至胶囊进水接头（7）；

所述胶囊进水管（6）上套装有导向套（8）；该导向套（8）为一锥形结构，该锥形结构的小头端靠近胶囊（2）；

所述芯管（1）的右端面连接有密封装置，所述密封装置包含有与芯管（1）相连接的壳体（101），所述壳体（101）上设置有打钻进水接头（102），所述壳体（101）内设置有一内套筒（103），该内套筒（103）的内筒壁上设置有卡环（104），所述卡环（104）的左侧设置有左定位块（105），所述内套筒（103）的左端面卡置有左封盖（106），且左封盖（106）与左定位块（105）相紧密贴合，所述卡环（104）的右侧设置有安装座（107），所述安装座（107）的内壁上设置有多个Y型密封圈（108），所述安装座（107）的右端面抵置有右定位块（109），所述内套筒（103）的右端面卡置有右封盖（110），且右封盖（110）与右定位块（109）相紧密贴合，所述壳体（101）的右端面上设置有挡环（112），且右封盖（110）贴合在挡环（112）上；所述壳体（101）上穿接有定位螺栓（111），且定位螺栓（111）压紧于内套筒（103）的外筒壁上。

2.如权利要求1所述一种封孔器，其特征在于：所述左卡接件（4）包含有滑动套装于芯管（1）上的左侧内螺套（4.1），所述左侧内螺套（4.1）上旋置有左侧外螺套（4.2），且胶囊（2）的左端卡置于左侧内螺套（4.1）和左侧外螺套（4.2）之间；

定位螺圈（3）固定套装于芯管（1）上，所述右卡接件（5）包含有套装于芯管（1）上的右侧内螺套（5.1），且右侧内螺套（5.1）与定位螺圈（3）相连接，所述右侧内螺套（5.1）上旋置有右侧外螺套（5.2），所述右侧内螺套（5.1）上设置有内螺套进水通道（5.3）；

所述胶囊进水管（6）固定于芯管（1）的外管壁上，且胶囊进水接头（7）位于胶囊进水管（6）上，所述胶囊（2）的内腔经内螺套进水通道（5.3）、进水通道（3.1）和胶囊进水管（6）后连通至胶囊进水接头（7）。

3.如权利要求1所述一种封孔器，其特征在于：所述左封盖（106）与壳体（101）之间设置有O形密封圈。

4.一种钻孔取芯工艺，其特征在于：所述工艺采用如权利要求1所述一种封孔器实现，将钻杆插入封孔器中，钻杆头部连接取芯钻头；通过胶囊进水接头（7）将高压水导入胶囊（2）中，从而使得封孔器固定于钻孔内；启动钻杆旋转，此时通过打钻进水接头（102）导入高压水，此时高压水经钻杆与芯管（1）内管壁之间的通道进入钻孔；当需要取芯时，停止钻杆，此时高压水经钻头流入钻杆，将钻杆中的柱状结构的岩芯整体压出；通过整体结构的岩芯，可对岩层的地质状况进行判断。