CN110984908A - 瓦斯抽采用封孔设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了瓦斯抽采用封孔设备，本发明在封堵时，通过设置内封堵机构与外封堵机构以及主封孔腔，这样，主封孔注入机构实现对主封孔腔的膨胀剂封堵，而且膨胀剂封堵时，先利用弹性封堵囊件的气动膨胀简单封住主封孔腔，以便于膨胀剂封堵的封堵能力以及向封堵处煤层的扩散，保证封堵能力，在膨胀封堵完成后，通过辅助锁紧封孔注入机构注入砂浆，实现对膨胀封堵剂的四周高压包覆，保证封堵能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种瓦斯抽采设备，具体是瓦斯抽采用封孔设备。
背景技术
目前，为了保证煤矿开采的安全性，一般需要对煤层内的瓦斯进行抽采，以便防止井下瓦斯含量过高，而在进行瓦斯抽采时，一般先进行钻孔，然后伸入抽采管后进行封堵，利用负压实现抽采。目前在封堵时，一般结构比较简单，利用简单的膨胀封孔剂填充抽采管与孔壁之间，但是，这种方式在封堵时，封堵剂容易四处扩散，难以实现集中的封堵，而且，虽然在短期内能够达到封孔效果，但是，由于抽采是长时间间歇的抽采，而时间一长，由于煤层内应力破坏后会有一个释放的过程，在应力释放中，这种封堵剂的封堵效果往往容易失效，影响负压抽采效果。
因此，本发明提供了瓦斯抽采用封孔设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供瓦斯抽采用封孔设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
瓦斯抽采用封孔设备，包括初封气泵、主封孔注入机构、辅助锁紧封孔注入机构、内封堵机构、外封堵机构和注入连接座，其中，瓦斯抽采管伸入煤层的瓦斯抽采孔中，所述瓦斯抽采管的靠近瓦斯抽采孔的端孔处间隔固定套设有内封堵机构、外封堵机构，其特征在于，所述内封堵机构与外封堵机构之间设置有一段主封孔腔，所述主封孔腔通过所述注入连接座与所述主封孔注入机构连通，所述内封堵机构与外封堵机构之间还采用连通管连通，所述内封堵机构与外封堵机构的外周部均套设有环形的弹性封堵囊件，且所述弹性封堵囊件通过所述注入连接座进行连通且由所述辅助锁紧封孔注入机构进行控制。
进一步，作为优选，所述注入连接座的内部设置有沿着轴向方向延伸的主封孔流道和辅助锁紧封孔流道，所述主封孔流道与所述主封孔腔连通，所述辅助锁紧封孔流道与所述连通管连通，所述主封孔流道的外端连接主封孔接头，所述辅助锁紧封孔流道的外端连接辅助锁紧封孔接头。
进一步，作为优选，所述内封堵机构、外封堵机构均包括环形刚性座体、内支撑环形弹性套、大压力阀和小压力阀，其中，所述环形刚性座体固定套设在所述瓦斯抽采管的外部，所述环形刚性座体的内腔为外周开口的环形腔，该环形腔的外侧固定连接所述弹性封堵囊件，且所述环形刚性座体的环形腔内壁与所述弹性封堵囊件之间采用所述内支撑环形弹性套抵靠连接，所述大压力阀设置在所述环形刚性座体靠近所述主封孔腔一侧，所述小压力阀设置在所述所述环形刚性座体远离所述主封孔腔一侧，所述大压力阀连通设置在所述连通管或辅助锁紧封孔流道与所述弹性封堵囊件之间，所述小压力阀连通设置在所述主封孔流道与所述弹性封堵囊件之间。
进一步，作为优选，所述弹性封堵囊件的内部中间处设置有环形隔膜件，所述环形隔膜件将所述弹性封堵囊件分割为两个环形腔，其中一个环形腔与所述小压力阀连通，另外一个环形腔与所述大压力阀连通。
进一步，作为优选，在进行封孔时，先利用所述初封气泵利用小送气压力克服小压力阀的压力值实现对弹性封堵囊件的一侧环形腔进行充气膨胀封堵，然后再利用主封孔注入机构注入封堵剂进行封堵，之后再利用所述辅助锁紧封孔注入机构克服大压力阀的压力值向另一环形腔进行注入砂浆锁紧封堵。
进一步，作为优选，所述瓦斯抽采管的外端与注入连接座连接的位置设置有固定套上在所述瓦斯抽采管上的密封弹性垫。
进一步，作为优选，所述注入连接座的外端连接有抽采接头，所述抽采接头的采用固定套与所述注入连接座固定密封连接。
进一步，作为优选，所述主封孔注入机构、辅助锁紧封孔注入机构结构相同，均包括泵送机以及与之连接的进液管和出液管。
进一步，作为优选，所述小压力阀和大压力阀上均串联有单向阀。
进一步，作为优选，所述主封孔注入机构注入的封堵剂为膨胀封堵剂，所述辅助锁紧封孔注入机构注入的浆液为砂浆，且所述辅助锁紧封孔注入机构注入的压力大于所述主封孔注入机构注入的压力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在封堵时，通过设置内封堵机构与外封堵机构以及主封孔腔，这样，主封孔注入机构实现对主封孔腔的膨胀剂封堵，而且膨胀剂封堵时，先利用弹性封堵囊件的气动膨胀简单封住主封孔腔，以便于膨胀剂封堵的封堵能力以及向封堵处煤层的扩散，保证封堵能力，在膨胀封堵完成后，通过辅助锁紧封孔注入机构注入砂浆，实现对膨胀封堵剂的四周高压包覆，保证封堵能力；
(2)本发明大压力阀设置在环形刚性座体靠近所述主封孔腔一侧，小压力阀设置在所述所述环形刚性座体远离所述主封孔腔一侧，环形隔膜件将所述弹性封堵囊件分割为两个环形腔，其中一个环形腔与所述小压力阀连通，另外一个环形腔与所述大压力阀连通，这样，在进行封孔时，先利用所述初封气泵利用小送气压力克服小压力阀的压力值实现对弹性封堵囊件的一侧环形腔进行充气膨胀封堵，然后再利用主封孔注入机构注入封堵剂进行封堵，之后再利用所述辅助锁紧封孔注入机构克服大压力阀的压力值向另一环形腔进行注入砂浆锁紧封堵，保证封堵能力与可靠性。
附图说明
图1为瓦斯抽采用封孔设备的结构示意图；
图2为瓦斯抽采用封孔设备中内封堵机构、外封堵机构的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1～2，本发明实施例中，瓦斯抽采用封孔设备，包括初封气泵4、主封孔注入机构3、辅助锁紧封孔注入机构2、内封堵机构9、外封堵机构7和注入连接座12，其中，瓦斯抽采管10伸入煤层8的瓦斯抽采孔中，所述瓦斯抽采管的靠近瓦斯抽采孔的端孔处间隔固定套设有内封堵机构9、外封堵机构7，其特征在于，所述内封堵机构9与外封堵机构7之间设置有一段主封孔腔，所述主封孔腔通过所述注入连接座与所述主封孔注入机构3连通，所述内封堵机构9与外封堵机构7之间还采用连通管11连通，所述内封堵机构9与外封堵机构7的外周部均套设有环形的弹性封堵囊件16，且所述弹性封堵囊件16通过所述注入连接座进行连通且由所述辅助锁紧封孔注入机构2进行控制。
在本实施例中，所述注入连接座12的内部设置有沿着轴向方向延伸的主封孔流道17和辅助锁紧封孔流道20，所述主封孔流道17与所述主封孔腔连通，所述辅助锁紧封孔流道20与所述连通管11连通，所述主封孔流道17的外端连接主封孔接头6，所述辅助锁紧封孔流道20的外端连接辅助锁紧封孔接头13。
作为较佳的实施例，所述内封堵机构9、外封堵机构7均包括环形刚性座体8、内支撑环形弹性套18、大压力阀21和小压力阀15，其中，所述环形刚性座体8固定套设在所述瓦斯抽采管的外部，所述环形刚性座体8的内腔为外周开口的环形腔，该环形腔的外侧固定连接所述弹性封堵囊件16，且所述环形刚性座体8的环形腔内壁与所述弹性封堵囊件16之间采用所述内支撑环形弹性套18抵靠连接，所述大压力阀21设置在所述环形刚性座体8靠近所述主封孔腔一侧，所述小压力阀15设置在所述所述环形刚性座体8远离所述主封孔腔一侧，所述大压力阀21连通设置在所述连通管或辅助锁紧封孔流道20与所述弹性封堵囊件16之间，所述小压力阀17连通设置在所述主封孔流道17与所述弹性封堵囊件16之间。
其中，所述弹性封堵囊件16的内部中间处设置有环形隔膜件，所述环形隔膜件将所述弹性封堵囊件16分割为两个环形腔，其中一个环形腔与所述小压力阀17连通，另外一个环形腔与所述大压力阀连通。
在进行封孔时，先利用所述初封气泵4利用小送气压力克服小压力阀17的压力值实现对弹性封堵囊件16的一侧环形腔进行充气膨胀封堵，然后再利用主封孔注入机构3注入封堵剂进行封堵，之后再利用所述辅助锁紧封孔注入机构2克服大压力阀的压力值向另一环形腔进行注入砂浆锁紧封堵。
所述瓦斯抽采管的外端与注入连接座12连接的位置设置有固定套上在所述瓦斯抽采管上的密封弹性垫21。
所述注入连接座12的外端连接有抽采接头14，所述抽采接头的采用固定套5与所述注入连接座固定密封连接。
所述主封孔注入机构3、辅助锁紧封孔注入机构2结构相同，均包括泵送机以及与之连接的进液管2和出液管。所述小压力阀17和大压力阀上均串联有单向阀。
所述主封孔注入机构3注入的封堵剂为膨胀封堵剂，所述辅助锁紧封孔注入机构2注入的浆液为砂浆，且所述辅助锁紧封孔注入机构2注入的压力大于所述主封孔注入机构3注入的压力。
本发明在封堵时，通过设置内封堵机构与外封堵机构以及主封孔腔，这样，主封孔注入机构实现对主封孔腔的膨胀剂封堵，而且膨胀剂封堵时，先利用弹性封堵囊件的气动膨胀简单封住主封孔腔，以便于膨胀剂封堵的封堵能力以及向封堵处煤层的扩散，保证封堵能力，在膨胀封堵完成后，通过辅助锁紧封孔注入机构注入砂浆，实现对膨胀封堵剂的四周高压包覆，保证封堵能力；本发明大压力阀设置在环形刚性座体靠近所述主封孔腔一侧，小压力阀设置在所述所述环形刚性座体远离所述主封孔腔一侧，环形隔膜件将所述弹性封堵囊件分割为两个环形腔，其中一个环形腔与所述小压力阀连通，另外一个环形腔与所述大压力阀连通，这样，在进行封孔时，先利用所述初封气泵利用小送气压力克服小压力阀的压力值实现对弹性封堵囊件的一侧环形腔进行充气膨胀封堵，然后再利用主封孔注入机构注入封堵剂进行封堵，之后再利用所述辅助锁紧封孔注入机构克服大压力阀的压力值向另一环形腔进行注入砂浆锁紧封堵，保证封堵能力与可靠性。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.瓦斯抽采用封孔设备，包括初封气泵(4)、主封孔注入机构(3)、辅助锁紧封孔注入机构(2)、内封堵机构(9)、外封堵机构(7)和注入连接座(12)，其中，瓦斯抽采管(10)伸入煤层(8)的瓦斯抽采孔中，所述瓦斯抽采管的靠近瓦斯抽采孔的端孔处间隔固定套设有内封堵机构(9)、外封堵机构(7)，其特征在于，所述内封堵机构(9)与外封堵机构(7)之间设置有一段主封孔腔，所述主封孔腔通过所述注入连接座与所述主封孔注入机构(3)连通，所述内封堵机构(9)与外封堵机构(7)之间还采用连通管(11)连通，所述内封堵机构(9)与外封堵机构(7)的外周部均套设有环形的弹性封堵囊件(16)，且所述弹性封堵囊件(16)通过所述注入连接座进行连通且由所述辅助锁紧封孔注入机构(2)进行控制。
2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，所述注入连接座(12)的内部设置有沿着轴向方向延伸的主封孔流道(17)和辅助锁紧封孔流道(20)，所述主封孔流道(17)与所述主封孔腔连通，所述辅助锁紧封孔流道(20)与所述连通管(11)连通，所述主封孔流道(17)的外端连接主封孔接头(6)，所述辅助锁紧封孔流道(20)的外端连接辅助锁紧封孔接头(13)。
3.根据权利要求2所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，所述内封堵机构(9)、外封堵机构(7)均包括环形刚性座体(8)、内支撑环形弹性套(18)、大压力阀(21)和小压力阀(15)，其中，所述环形刚性座体(8)固定套设在所述瓦斯抽采管的外部，所述环形刚性座体(8)的内腔为外周开口的环形腔，该环形腔的外侧固定连接所述弹性封堵囊件(16)，且所述环形刚性座体(8)的环形腔内壁与所述弹性封堵囊件(16)之间采用所述内支撑环形弹性套(18)抵靠连接，所述大压力阀(21)设置在所述环形刚性座体(8)靠近所述主封孔腔一侧，所述小压力阀(15)设置在所述所述环形刚性座体(8)远离所述主封孔腔一侧，所述大压力阀(21)连通设置在所述连通管或辅助锁紧封孔流道(20)与所述弹性封堵囊件(16)之间，所述小压力阀(17)连通设置在所述主封孔流道(17)与所述弹性封堵囊件(16)之间。
4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，所述弹性封堵囊件(16)的内部中间处设置有环形隔膜件，所述环形隔膜件将所述弹性封堵囊件(16)分割为两个环形腔，其中一个环形腔与所述小压力阀(17)连通，另外一个环形腔与所述大压力阀连通。
5.根据权利要求3所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，在进行封孔时，先利用所述初封气泵(4)利用小送气压力克服小压力阀(17)的压力值实现对弹性封堵囊件(16)的一侧环形腔进行充气膨胀封堵，然后再利用主封孔注入机构(3)注入封堵剂进行封堵，之后再利用所述辅助锁紧封孔注入机构(2)克服大压力阀的压力值向另一环形腔进行注入砂浆锁紧封堵。
6.根据权利要求3所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，所述瓦斯抽采管的外端与注入连接座(12)连接的位置设置有固定套上在所述瓦斯抽采管上的密封弹性垫(21)。
7.根据权利要求6所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，所述注入连接座(12)的外端连接有抽采接头(14)，所述抽采接头的采用固定套(5)与所述注入连接座固定密封连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，所述主封孔注入机构(3)、辅助锁紧封孔注入机构(2)结构相同，均包括泵送机以及与之连接的进液管(2)和出液管。
9.根据权利要求8所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，所述小压力阀(17)和大压力阀上均串联有单向阀。
10.根据权利要求9所述的瓦斯抽采用封孔设备，其特征在于，所述主封孔注入机构(3)注入的封堵剂为膨胀封堵剂，所述辅助锁紧封孔注入机构(2)注入的浆液为砂浆，且所述辅助锁紧封孔注入机构(2)注入的压力大于所述主封孔注入机构(3)注入的压力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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