CN110439607B - 一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置及封孔方法 - Google Patents

一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置及封孔方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置及封孔方法，包括插入到煤层内钻孔中的上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管，上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管与钻孔的内壁通过分别套设在上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管的密封膨胀装置密封固定连接，且所述上瓦斯抽采管套设的密封膨胀装置与下瓦斯抽采管套设的密封膨胀装置之间形成密封腔体，还包括一用于将上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管推入到钻孔中的推杆，且该推杆的端部依次插入到上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管中，并与设在上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管中的推头固定连接；密封简单，密封效果良好，减少了封孔的时间，提高了封孔的效率，并且无需再封孔的过程中进行大量的操作。

Description

一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置及封孔方法
技术领域
本发明涉及于煤矿井下区域瓦斯治理技术及装备技术领域，尤其涉及一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置及封孔方法。
背景技术
瓦斯事故是煤矿井下主要灾害，国家煤矿瓦斯治理方针确定高瓦斯矿井必须先抽后采，瓦斯抽采是治本措施。目前采用传统的全程下封孔管瓦斯抽采封孔装置，在执行底板岩巷穿层钻孔配合水力冲孔增透技术预抽煤层条带瓦斯区域防突措施过程中，出现抽放浓度低、流量衰减快等问题，在执行全程下封孔管封孔后，全程下封孔管存在封孔管对接时间长、在钻孔内易脱落、耗材多、成本高等问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种施工简单，在封孔的过程中方便封孔，且封孔密封性高的穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置及封孔方法。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，包括插入到煤层内钻孔中的上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管，且下瓦斯抽采管与上瓦斯抽采管之间有一定的距离，所述上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管与钻孔的内壁通过分别套设在上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管的密封膨胀装置密封固定连接，且所述上瓦斯抽采管套设的密封膨胀装置与下瓦斯抽采管套设的密封膨胀装置之间形成密封腔体；
还包括一用于将上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管推入到钻孔中的推杆，且该推杆的端部依次插入到上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管中，并与设在上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管中的推头固定连接，当上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管通过推杆推入到钻孔时，推头与上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管的内壁紧密接触，当上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管与钻孔固定连接后，上拉推杆，推杆将上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管内的推头从上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管中拉出。
所述密封膨胀装置包括套设且固定连接在上瓦斯抽采管/下瓦斯抽采管上的内连接管，所述的内连接管的两侧分别设有具有中心通孔的圆形安装板，所述圆形安装板的中心孔与内连接管连通，且该内连接管的直径大致与中心孔的直径相同；所述内连接管从内到外依次套设有内刺破管、外刺破管和胀破管，且该内刺破管、外刺破管和胀破管的两端分别与圆形安装板固定连接；
所述内连接管与内刺破管形成放置有内A料的A料内腔体，所述内刺破管与外刺破管形成放置有B料的B料腔体，所述外刺破管与胀破管形成放置有内A料的A料外腔体，所述B料腔体底部设有用于将内刺破管与外刺破管刺破的刺破装置，该刺破装置与穿过设在圆形安装板上的中心孔的拉绳固定连接，该拉绳的下端与下瓦斯抽采管上的密封膨胀装置中的刺破装置固定连接后，该拉绳的上端穿过上瓦斯抽采管上的密封膨胀装置并延伸到钻孔外，且该拉绳与上瓦斯抽采管上的密封膨胀装置中的刺破装置固定连接；
当上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管进入到钻孔指定的位置后，拉动拉绳，所述刺破装置上行并将内刺破管与外刺破管刺破，B料腔体中的B料与A料内腔体和A料外腔体中的A料混合，混合后的B料与A料反应生成新的密封材料，密封材料不断膨胀，该生成的新密封材料撑破胀破管并与钻孔的孔壁密封接触将上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管固定密封连接在钻孔中。
所述刺破装置包括内环和外环，所述的内环和外环通过多个连接件固定连接，且所述的内环的内壁和外环的外壁分别设有多个用于刺破内刺破管与外刺破管的刺头，且内环的内壁上设有的刺头预埋在内刺破管中，所述外环的外壁设有的刺头预埋在外刺破管中，所述拉绳至少是两条，且分别与连接在内环和外环之间其相互对称的连接件固定连接。
设在内连接管两端的圆形安装板的侧面上设有多个想圆形安装板中心延伸的定位枪膛，所述圆形安装板上设有穿过该圆形安装板上下端面的挡板插孔，且该挡板插孔位于胀破管外，所述挡板插孔与定位枪膛相交，且将定位枪膛分为前膛和后膛；所述上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管分别套设的密封膨胀装置中的圆形安装板的挡板插孔上下对齐，且该从上到下的挡板插孔中插入有一插板；所述后膛内设有一撞击销，该撞击销的后端与后端通过压缩弹簧固定连接，且该压缩弹簧处于压缩状态时，所述撞击销的前端与插板的端面抵触；所述前膛内设有一定位销，且当插板从所述的挡板插孔抽出时，所述压缩弹簧推动撞击销对定位销进行撞击，被撞击的定位销的前端插入到钻孔的孔壁上实现密封膨胀装置与钻孔的预固定连接。
所述胀破管是由胀破膜制成，且该胀破管的内壁和外壁上分别设有多个沿与胀破管中心线平行且相互对称的凹槽，且胀破管的内壁上的凹槽和胀破管的外壁上凹槽形成薄壁。
与拉绳连接的连接件的中部设有圆孔，所述的圆孔内设有圆形连接板，所述圆形连接板与圆孔通过多个剪钉固定连接，所述的拉绳的端部与圆形连接板的中部固定连接。
所述推头包括推头壳体，设在该推头壳体的两侧设有相互对称的直角梯形块，且该直角梯形块的斜边穿过设在推头壳体两侧的侧孔进入到推头壳体内，且进入到推头壳体内的两个直角梯形块通过连接弹簧固定连接，所述推头壳体内设有一倒等腰梯形楔块，该倒等腰梯形楔块的两边分别与直角梯形块的两个斜边接触，所述倒等腰梯形楔块的上低边与穿过推头壳体上设有的顶孔的推杆固定连接。
所述直角梯形块与倒等腰梯形楔块接触的面设有一缓冲槽，该缓冲槽对应的倒等腰梯形楔块的面上设有一容纳腔，该容纳腔内设有一定位剪钉，该定位剪钉与容纳腔的底部通过复位弹簧固定连接。
所述的A料为多异氰酸酯，B料由28～30体积份硬泡聚醚，15～17体积份高回弹聚醚，5～6体积份稳定性聚醚，8～12体积份聚天门冬氨酸酯，20～28体积份阻燃剂，2～3体积份匀泡剂，2～3体积份端氨基聚醚，5～6体积份发泡剂，5～6体积份催化剂组成。
一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔方法，按照如下步骤进行：
步骤一：将B料进行混合后，将A料和B料分别注入到A料内腔体、A料外腔体和B料腔体中；
步骤二，根据钻孔的深度将两个密封膨胀装置组装完成，且保证插入插入再两个密封膨胀装置中的挡板插孔将两个密封膨胀装置连接起来，同时两个密封膨胀装置上的拉绳首尾相连；
步骤三，将上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管插入到组成完成的两个密封膨胀装置中，且确保两个密封膨胀装置分别与上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管固定密封连接；
步骤四，根据钻孔的深度，确定出推杆的长度，然后将两个推头分别固定连接在推杆的底部和中部，且推杆上两个推头的距离与上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管的距离大致相等；
步骤五，将安装有推头的推杆端部穿过上瓦斯抽采管到达下瓦斯抽采管中，使推杆上的两个推头分别进入到上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管中，进入到上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管中的推头分别与上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管固定连接，完成推杆、上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管的组装；
步骤六，将步骤四组成完成的部件下方到钻孔中，当到达指定的位置时，将连接在两个密封膨胀装置上挡板插孔抽出，定位销钉入到钻孔的孔壁上，将密封膨胀装置固定连接在钻孔中，实现上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管的定位；
步骤七，向上拉动拉绳，所述刺破装置上行并将内刺破管与外刺破管刺破，B料腔体中的B料与A料内腔体和A料外腔体中的A料混合，混合后的B料与A料反应生成新的密封材料，密封材料不断膨胀，该生成的新密封材料撑破胀破管并与钻孔的孔壁密封接触将上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管固定密封连接在钻孔中；
步骤八：当新形成的密封材料将上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管和钻孔完全密封连接起来后，上提推杆，推头与上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管分离，同推杆离开上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管，完成封孔。
本发明的有益效果是：该封孔装置在进行封孔前进行组装，在进行封孔时，将组装完成后的装置下方到钻孔中，然后通过拉动拉绳将上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管密封连接在钻孔中，密封简单，且通过新型的密封材料进行密封，密封效果良好，同时在完成密封后能够将推杆和推头从上瓦斯抽采管和下瓦斯抽采管中取出，并影响瓦斯的后期的抽采，避免发生在抽采的过程中影响抽采的效率，减少了封孔的时间，提高了封孔的效率，并且无需再封孔的过程中进行大量的操作，使整个封孔的过程更加简单有效。
附图说明
图1是本发明的使用状态结构示意图；
图2是本发明中密封膨胀装置的结构示意图；
图3是本发明中刺破装置的结构示意图；
图4是本发明中胀破管的俯视结构示意图；
图5是图2中A部结构放大示意图；
图6是本发明中推头的结构示意图；
图7是图6中B部结构放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例1
如图1所示的一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，包括插入到煤层1内钻孔2中的上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5，采用上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的分离式，相对于目前的全程式的抽采管，有效的节省了抽采管的材料，且下瓦斯抽采管5与上瓦斯抽采管4之间有一定的距离，所述上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5与钻孔2的内壁通过分别套设在上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的密封膨胀装置6密封固定连接，且所述上瓦斯抽采管4套设的密封膨胀装置6与下瓦斯抽采管5套设的密封膨胀装置6之间形成密封腔体；所述的密封膨胀装置6在上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5到达指定的位置后，该密封膨胀装置6将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5于钻孔进行密封连接，在使用时，首先将密封膨胀装置6套设并固定在上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5上，然后将该上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5下方到钻孔的指定位置后，所述密封膨胀装置6发生膨胀，将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5于钻孔密封固定连接起来，在封孔前进行安装，进入到封孔后直接进行密封，提高了密封的效率，是封孔过程更加的简单。
还包括一用于将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5推入到钻孔2中的推杆7，且该推杆7的端部依次插入到上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5中，该推杆根据钻孔的深度可以通过多个短接推杆连接而成，确保对推杆的长度进行可调节，满足不同深度的钻孔进行使用；并与设在上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5中的推头3固定连接，当上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5通过推杆7推入到钻孔2时，推头3与上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的内壁紧密接触，当上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5与钻孔2固定连接后，上拉推杆7，推杆7将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5内的推头3从上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5中拉出。所述的推头3在使用时可以与上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的内壁进行紧密接触，保证将推杆与上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5串接起来，方便将串接起来的上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5下方到钻孔中，当上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5与钻孔密封连接后，上拉推杆，所述的推头3与上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的管壁分离，推杆带动推头从上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5中拔出，避免推头预留在抽采管内，后期进行瓦斯抽采时，受到一定的影响。
该推头3具体如图6所示包括推头壳体301，设在该推头壳体301的两侧设有相互对称的直角梯形块303，且该直角梯形块303的斜边穿过设在推头壳体301两侧的侧孔302进入到推头壳体301内，且进入到推头壳体301内的两个直角梯形块303通过连接弹簧304固定连接，该直角形块303位于推头壳体301外部的直角侧边上设有凸起，能够加强推头与管壁的摩擦力，使管壁与推头连接的更加稳定，所述推头壳体301内设有一倒等腰梯形楔块305，该倒等腰梯形楔块305的两边分别与直角梯形块303的两个斜边接触，等腰梯形楔块305在两个对称的直角梯形块303形成的梯形腔体中进行上下运动，推动直角梯形块303向两侧运动，与管壁进行紧密的接触，在等腰梯形楔块305下行的过程中，将两个相互对称的直角梯形块303向两边撑开，推头与管壁密封接触，此时连接弹簧被拉伸，当等腰梯形楔块305向上运动时，被拉伸的连接弹簧需要复位，拉动相互对称的直角梯形块303向推头壳体301内运动，使推头与管壁分离，所述倒等腰梯形楔块305的上低边与穿过推头壳体301上设有的顶孔306的推杆7固定连接。所述的推杆7穿过上瓦斯抽空管4中推头中的倒等腰梯形楔块305的中部，并与该等腰梯形楔块305固定连接，下端与下瓦斯抽空管5中推头的倒等腰梯形楔块305固定连接。
在进行将推头与抽空管进行连接时，首先将推头分别固定在推杆的两个不同位置上，此时推头中的倒等腰梯形楔块305相对相互对称的直角梯形块未进行运动，将推杆插入到上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5中，当推头达到上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的指定位置收，才上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的底部插入一定位杆，然后继续下推推杆，推杆带动倒等腰梯形楔块305，将直角梯形块向外推动，直角梯形块与管壁固定接触，实现推头与抽采管固定连接，当完成封孔后，上提推杆，倒等腰梯形楔块上行，直角梯形块向推头壳体内运动，与抽空管壁分离，推头与抽空管管壁分离，继续上提推杆，将推头从抽空管中拔出。
具体的为了保证，直角梯形块303与管壁进行紧密基础，在推头与管壁固定的过程中，直角梯形块303不会发生上行的情况，如图7所述直角梯形块303与倒等腰梯形楔块305接触的面设有一缓冲槽307，该缓冲槽307对应的倒等腰梯形楔块305的面上设有一容纳腔，该容纳腔内设有一定位剪钉308，该定位剪钉308与容纳腔的底部通过复位弹簧309固定连接，所述的复位弹簧309推动定位剪钉308进入到缓冲槽307中，实现定位，避免直角梯形块303相对倒等腰梯形楔块305滑动，当完成密封后，对倒等腰梯形楔块305进行上提，所述的缓冲槽307用于定位剪钉进行缓冲，当定位剪钉与缓冲槽的上端发生碰撞时，该定位剪钉断裂，倒等腰梯形楔块305与直角梯形块303发生分离。
实施例2
在实施例1的基础上，为了保证膨胀装置能够将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5在进入到钻孔中与钻孔进行充分的密封固定，且操作简单，如图2所述密封膨胀装置6包括套设且固定连接在上瓦斯抽采管4/下瓦斯抽采管5上的内连接管601，所述的内连接管601的两侧分别设有具有中心通孔601的圆形安装板608，所述圆形安装板608的中心孔611与内连接管601连通，且该内连接管601的直径大致与中心孔611的直径相同；所述内连接管601从内到外依次套设有内刺破管602、外刺破管603和胀破管604，且该内刺破管602、外刺破管603和胀破管604的两端分别与圆形安装板608固定连接；所述圆形安装板608的直径大于胀破管604的直径，保证所有的相互套设的管都位于圆形安装板608之间，且该圆形安装板在使用时也套设在所述的上瓦斯抽采管4/下瓦斯抽采管5上。
所述内连接管601与内刺破管602形成放置有内A料的A料内腔体605，所述内刺破管602与外刺破管603形成放置有B料的B料腔体606，所述外刺破管603与胀破管604形成放置有内A料的A料外腔体607，所述B料腔体606底部设有用于将内刺破管602与外刺破管603刺破的刺破装置609，该刺破装置609与穿过设在圆形安装板608上的中心孔611的拉绳610固定连接，该拉绳610的下端与下瓦斯抽采管5上的密封膨胀装置6中的刺破装置609固定连接后，该拉绳610的上端穿过上瓦斯抽采管4上的密封膨胀装置6并延伸到钻孔2外，且该拉绳610与上瓦斯抽采管4上的密封膨胀装置6中的刺破装置609固定连接；为了方便内刺破管602、外刺破管603方便被刺破装置609刺破，该内刺破管602、外刺破管603油纸或棉布制成；
该实施例中的所述的A料为多异氰酸酯，B料由28～30体积份硬泡聚醚，15～17体积份高回弹聚醚，5～6体积份稳定性聚醚，8～12体积份聚天门冬氨酸酯，20～28体积份阻燃剂，2～3体积份匀泡剂，2～3体积份端氨基聚醚，5～6体积份发泡剂，5～6体积份催化剂组成；A料由多亚甲基多苯基多异氰酸酯既可以是芳香族的，也可以是脂肪族的单体、聚合体、异氰酸酯的衍生物或预聚物和半预聚物；预聚物和半预聚物是由端氨基或者端羟基化合物与异氰酸酯反应制得。
结合聚氨酯膨胀倍数大、密封性好和聚脲优异的物理和化学特性的一种复合材料。尽管聚氨酯和聚脲材料固化成膜后，所含化学键的种类相同或相似，都会有氨酯键，—NHCOO—和脲键，—NHCONH—，但聚氨酯胶膜中对其物理性能起关键作用的官能团为氨酯键，而聚脲固化后对其性能起关键作用的官能团为脲键。脲键强度大大超过氨酯键强度，粘结力强，并且脲键很稳定。与聚氨酯相比具有更好的力学强度、耐磨、耐腐蚀、耐油、耐水、耐老化、耐交变温度和压力、不收缩，而且对水分、湿气不象聚氨酯那样敏感，施工时不易受环境温度、湿度的影响，解决了聚氨酯材料在封孔效果上有时好有时差的不稳定情况。作为瓦斯封孔材料，流动性好、粘结力强，可以流动至松软煤层，与煤层结合紧密。通过调节固特捷复合体系凝胶时间，可以控制反应体系的流动性和材料与基材的附着力，使混合物料流动至煤层间隙并在间隙中膨胀从而有效地增强瓦斯封堵效果。
当上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5进入到钻孔指定的位置后，拉动拉绳610，所述刺破装置609上行并将内刺破管602与外刺破管603刺破，B料腔体606中的B料与A料内腔体605和A料外腔体607中的A料混合，混合后的B料与A料反应生成新的密封材料，密封材料不断膨胀，该生成的新密封材料撑破胀破管604并与钻孔2的孔壁密封接触将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5固定密封连接在钻孔2中。所述的刺破装置609在上行的过程中，对内刺破管602与外刺破管603刺破的同时，还能够将B料挤入到A料内外腔体中，使其充分的基础反应，能够快速的进行膨胀反应，将胀破管撑开进行封管。
具体在密封膨胀装置6安装时，首先将密封膨胀装置6分别套设在上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5上，当套设完成后，上瓦斯抽采管4上套设的密封膨胀装置6中与刺破装置609连接的拉绳610的下端与刺破装置609连接后，继续向下延伸，并穿过该密封膨胀装置6的下端的圆形安装板后与下瓦斯抽采管5上密封膨胀装置6中的拉绳固定连接，保证在上拉拉绳的过程中，同时将刺破装置609拉动，能够同时对上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5进行封管，节省了封管的时间。
具体的为了保证，刺破装置609能够在上行的过程中对内刺破管602、外刺破管603进行完全的刺破，如图3所述刺破装置609包括内环6091和外环6092，所述的内环6091和外环6092通过多个连接件6093固定连接，且所述的内环6091的内壁和外环6092的外壁分别设有多个用于刺破内刺破管602与外刺破管603的刺头6094，且内环6091的内壁上设有的刺头6094预埋在内刺破管602中，所述外环6092的外壁设有的刺头6094预埋在外刺破管603中，所述拉绳610至少是两条，且分别与连接在内环6091和外环6092之间其相互对称的连接件6093固定连接。将刺头6094预埋在刺破管中，保证上拉刺破装置是能够完全将刺破管进行刺破，方便B料与A料的混合。
进一步的，为了保证完成上拉是，拉绳能够与刺破装置分离，如图5所示与拉绳610连接的连接件6093的中部设有圆孔6095，所述的圆孔6095内设有圆形连接板6097，所述圆形连接板6097与圆孔9095通过多个剪钉6096固定连接，所述的拉绳610的端部与圆形连接板9097的中部固定连接。
当拉绳将刺破装置拉倒顶部是，刺破装置与圆形安装板接触，继续拉动拉绳，圆形连接板与圆孔连接的剪钉发生断裂，此时圆形连接板与刺破装置分离，圆形连接板随着拉绳被拉出密封膨胀装置6。
为了方便胀破管604在新密封材料生成后，能够快速的将其撑破，如图4所示所述胀破管604是由胀破膜制成，且该胀破管604的内壁和外壁上分别设有多个沿与胀破管604中心线平行且相互对称的凹槽6041，且胀破管604的内壁上的凹槽6041和胀破管604的外壁上凹槽6041形成薄壁。形成的薄壁在发生膨胀是容易被撑破。
进一步的，为了保证上下瓦斯抽采管进入到钻孔时，进行定位固定，然后在进行密封固定，为实现该目的，如图5设在内连接管601两端的圆形安装板608的侧面上设有多个想圆形安装板608中心延伸的定位枪膛615，所述圆形安装板608上设有穿过该圆形安装板608上下端面的挡板插孔614，且该挡板插孔614位于胀破管604外，所述挡板插孔614与定位枪膛615相交，且将定位枪膛615分为前膛和后膛；所述上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5分别套设的密封膨胀装置6中的圆形安装板608的挡板插孔614上下对齐，且该从上到下的挡板插孔614中插入有一插板613；所述后膛内设有一撞击销616，该撞击销616的后端与后端通过压缩弹簧618固定连接，且该压缩弹簧618处于压缩状态时，所述撞击销616的前端与插板613的端面抵触；所述前膛内设有一定位销617，且当插板613从所述的挡板插孔614抽出时，所述压缩弹簧618推动撞击销616对定位销617进行撞击，被撞击的定位销617的前端插入到钻孔2的孔壁上实现密封膨胀装置6与钻孔2的预固定连接。为了方便挡板插入到挡板插孔614中，且将撞击销与定位销分开，在撞击销的端部设有导向面，方便挡板的插入，同时当定位销的前端与前膛的端部对其时，所述的撞击销与定位销的接触位置位于挡板插孔614中。
在安装时，将密封膨胀装置6安装在上下瓦斯抽空管上后，然后将插板613从上到下插入到挡板插孔614中，将上下两个密封膨胀装置6连接起来的同时，将撞击销616挤入到后膛中，此时压缩弹簧618倍压缩，将整个装置放入到钻孔中时，将整个挡板整体抽出，此时压缩弹簧618推动撞击销对定位销617进行撞击，是定位销定在钻孔壁上，进行定位固定，然后拉动拉绳，使B料与A料反应生成新的密封材料，密封材料不断膨胀，该生成的新密封材料撑破胀破管604并与钻孔2的孔壁密封接触将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5固定密封连接在钻孔2中。
一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔方法，按照如下步骤进行：
步骤一：将B料进行混合后，将A料和B料分别注入到A料内腔体、A料外腔体和B料腔体中；
步骤二：根据钻孔2的深度将两个密封膨胀装置6组装完成，且保证插入在两个密封膨胀装置6中的挡板插孔614将两个密封膨胀装置6连接起来，同时两个密封膨胀装置6上的拉绳610首尾相连；
步骤三，将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5插入到组成完成的两个密封膨胀装置6中，且确保两个密封膨胀装置6分别与上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5固定密封连接；
步骤四，根据钻孔2的深度，确定出推杆7的长度，然后将两个推头3分别固定连接在推杆7的底部和中部，且推杆7上两个推头3的距离与上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的距离大致相等；
步骤五，将安装有推头3的推杆7端部穿过上瓦斯抽采管4到达下瓦斯抽采管5中，使推杆7上的两个推头3分别进入到上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5中，进入到上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5中的推头3分别与上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5固定连接，完成推杆7、上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的组装；
步骤六：将步骤四组成完成的部件下方到钻孔2中，当到达指定的位置时，将连接在两个密封膨胀装置6上挡板插孔614抽出，定位销617钉入到钻孔2的孔壁上，将密封膨胀装置6固定连接在钻孔2中，实现上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5的定位；
步骤七，向上拉动拉绳610，所述刺破装置609上行并将内刺破管602与外刺破管603刺破，B料腔体606中的B料与A料内腔体605和A料外腔体607中的A料混合，混合后的B料与A料反应生成新的密封材料，密封材料不断膨胀，该生成的新密封材料撑破胀破管604并与钻孔2的孔壁密封接触将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5固定密封连接在钻孔2中；
步骤八：当新形成的密封材料将上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5和钻孔2完全密封连接起来后，上提推杆7，推头3与上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5分离，同推杆7离开上瓦斯抽采管4和下瓦斯抽采管5，完成封孔。
以上实施例仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，包括插入到煤层(1)内钻孔(2)中的上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)，且下瓦斯抽采管(5)与上瓦斯抽采管(4)之间有一定的距离，所述上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)与钻孔(2)的内壁通过分别套设在上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)的密封膨胀装置(6)密封固定连接，且所述上瓦斯抽采管(4)套设的密封膨胀装置(6)与下瓦斯抽采管(5)套设的密封膨胀装置(6)之间形成密封腔体；
还包括一用于将上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)推入到钻孔(2)中的推杆(7)，且该推杆(7)的端部依次插入到上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)中，并与设在上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)中的推头(3)固定连接，当上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)通过推杆(7)推入到钻孔(2)时，推头(3)与上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)的内壁紧密接触，当上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)与钻孔(2)固定连接后，上拉推杆(7)，推杆(7)将上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)内的推头(3)从上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)中拉出；
所述密封膨胀装置(6)包括套设且固定连接在上瓦斯抽采管(4)/下瓦斯抽采管(5)上的内连接管(601)，所述的内连接管(601)的两侧分别设有具有中心通孔(612)的圆形安装板(608)，所述圆形安装板(608)的中心通孔(612)与内连接管(601)连通，且该内连接管(601)的直径大致与中心通孔(612)的直径相同；所述内连接管(601)从内到外依次套设有内刺破管(602)、外刺破管(603)和胀破管(604)，且该内刺破管(602)、外刺破管(603)和胀破管(604)的两端分别与圆形安装板(608)固定连接；
所述内连接管(601)与内刺破管(602)形成放置有内A料的A料内腔体(605)，所述内刺破管(602)与外刺破管(603)形成放置有B料的B料腔体(606)，所述外刺破管(603)与胀破管(604)形成放置有外A料的A料外腔体(607)，所述B料腔体(606)底部设有用于将内刺破管(602)与外刺破管(603)刺破的刺破装置(609)，该刺破装置(609)与穿过设在圆形安装板(608)上的过孔(611)的拉绳(610)固定连接，该拉绳(610)的下端与下瓦斯抽采管(5)上的密封膨胀装置(6)中的刺破装置(609)固定连接后，该拉绳(610)的上端穿过上瓦斯抽采管(4)上的密封膨胀装置(6)并延伸到钻孔(2)外，且该拉绳(610)与上瓦斯抽采管(4)上的密封膨胀装置(6)中的刺破装置(609)固定连接；
当上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)进入到钻孔指定的位置后，拉动拉绳(610)，所述刺破装置(609)上行并将内刺破管(602)与外刺破管(603)刺破，B料腔体(606)中的B料与A料内腔体(605)和A料外腔体(607)中的A料混合，混合后的B料与A料反应生成新的密封材料，密封材料不断膨胀，该生成的新密封材料撑破胀破管(604)并与钻孔(2)的孔壁密封接触将上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)固定密封连接在钻孔(2)中。
2.根据权利要求1所述一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述刺破装置(609)包括内环(6091)和外环(6092)，所述的内环(6091)和外环(6092)通过多个连接件(6093)固定连接，且所述的内环(6091)的内壁和外环(6092)的外壁分别设有多个用于刺破内刺破管(602)与外刺破管(603)的刺头(6094)，且内环(6091)的内壁上设有的刺头(6094)预埋在内刺破管(602)中，所述外环(6092)的外壁设有的刺头(6094)预埋在外刺破管(603)中，所述拉绳(610)至少是两条，且分别与连接在内环(6091)和外环(6092)之间其相互对称的连接件(6093)固定连接。
3.根据权利要求1所述一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，设在内连接管(601)两端的圆形安装板(608)的侧面上设有多个向圆形安装板(608)中心延伸的定位枪膛(615)，所述圆形安装板(608)上设有穿过该圆形安装板(608)上下端面的挡板插孔(614)，且该挡板插孔(614)位于胀破管(604)外，所述挡板插孔(614)与定位枪膛(615)相交，且将定位枪膛(615)分为前膛和后膛；所述上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)分别套设的密封膨胀装置(6)中的圆形安装板(608)的挡板插孔(614)上下对齐，且该从上到下的挡板插孔(614)中插入有一插板(613)；所述后膛内设有一撞击销(616)，该撞击销(616)的后端与压缩弹簧(618)固定连接，且该压缩弹簧(618)处于压缩状态时，所述撞击销(616)的前端与插板(613)的端面抵触；所述前膛内设有一定位销(617)，且当插板(613)从所述的挡板插孔(614)抽出时，所述压缩弹簧(618)推动撞击销(616)对定位销(617)进行撞击，被撞击的定位销(617)的前端插入到钻孔(2)的孔壁上实现密封膨胀装置(6)与钻孔(2)的预固定连接。
4.根据权利要求1或2所述一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述胀破管(604)是由胀破膜制成，且该胀破管(604)的内壁和外壁上分别设有多个沿与胀破管(604)中心线平行且相互对称的凹槽(6041)，且胀破管(604)内壁上的凹槽(6041)和胀破管(604)外壁上凹槽(6041)之间形成薄壁。
5.根据权利要求2所述一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，与拉绳(610)连接的连接件(6093)的中部设有圆孔(6095)，所述的圆孔(6095)内设有圆形连接板(6097)，所述圆形连接板(6097)与圆孔(6095)通过多个剪钉(6096)固定连接，所述的拉绳(610)的端部与圆形连接板(6097)的中部固定连接。
6.根据权利要求1所述一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述推头(3)包括推头壳体(301)，该推头壳体(301)的两侧设有相互对称的直角梯形块(303)，且该直角梯形块(303)的斜边穿过设在推头壳体(301)两侧的侧孔(302)进入到推头壳体(301)内，且进入到推头壳体(301)内的两个直角梯形块(303)通过连接弹簧(304)固定连接，所述推头壳体(301)内设有一倒等腰梯形楔块(305)，该倒等腰梯形楔块(305)的两边分别与直角梯形块(303)的两个斜边接触，所述倒等腰梯形楔块(305)的上底边与穿过推头壳体(301)上设有的顶孔(306)的推杆(7)固定连接。
7.根据权利要求6所述一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述直角梯形块(303)与倒等腰梯形楔块(305)接触的面设有一缓冲槽(307)，该缓冲槽(307)对应的倒等腰梯形楔块(305)的面上设有一容纳腔，该容纳腔内设有一定位剪钉(308)，该定位剪钉(308)与容纳腔的底部通过复位弹簧(309)固定连接。
8.根据权利要求1所述一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置，其特征在于，所述的A料为多异氰酸酯，B料由28～30体积份硬泡聚醚，15～17体积份高回弹聚醚，5～6体积份稳定性聚醚，8～12体积份聚天门冬氨酸酯，20～28体积份阻燃剂，2～3体积份匀泡剂，2～3体积份端氨基聚醚，5～6体积份发泡剂，5～6体积份催化剂组成。
9.根据权利要求1所述一种穿层钻孔分离式全程瓦斯抽采封孔装置提供一种封孔方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
步骤一：将B料进行混合后，将A料和B料分别注入到A料内腔体(605)、A料外腔体(607)和B料腔体(606)中；
步骤二：根据钻孔(2)的深度将两个密封膨胀装置(6)组装完成，且保证插入在两个密封膨胀装置(6)中的挡板插孔(614)将两个密封膨胀装置(6)连接起来，同时两个密封膨胀装置(6)上的拉绳(610)首尾相连；
步骤三：将上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)插入到组成完成的两个密封膨胀装置(6)中，且确保两个密封膨胀装置(6)分别与上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)固定密封连接；
步骤四，根据钻孔(2)的深度，确定出推杆(7)的长度，然后将两个推头(3)分别固定连接在推杆(7)的底部和中部，且推杆(7)上两个推头(3)的距离与上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)的距离大致相等；
步骤五，将安装有推头(3)的推杆(7)端部穿过上瓦斯抽采管(4)到达下瓦斯抽采管(5)中，使推杆(7)上的两个推头(3)分别进入到上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)中，进入到上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)中的推头(3)分别与上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)固定连接，完成推杆(7)、上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)的组装；
步骤六：将步骤四组成完成的部件下放到钻孔(2)中，当到达指定的位置时，将连接在两个密封膨胀装置(6)上挡板插孔(614)抽出，定位销(617)钉入到钻孔(2)的孔壁上，将密封膨胀装置(6)固定连接在钻孔(2)中，实现上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)的定位；
步骤七，向上拉动拉绳(610)，所述刺破装置(609)上行并将内刺破管(602)与外刺破管(603)刺破，B料腔体(606)中的B料与A料内腔体(605)和A料外腔体(607)中的A料混合，混合后的B料与A料反应生成新的密封材料，密封材料不断膨胀，该生成的新密封材料撑破胀破管(604)并与钻孔(2)的孔壁密封接触将上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)固定密封连接在钻孔(2)中；
步骤八：当新形成的密封材料将上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)和钻孔(2)完全密封连接起来后，上提推杆(7)，推头(3)与上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)分离，同推杆(7)离开上瓦斯抽采管(4)和下瓦斯抽采管(5)，完成封孔。
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