CN114033473A - 一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，涉及瓦斯抽采设备技术领域，解决了现有的抽采装置在使用完成后，在预将抽采管道从地面拔出的时候，抽采管道的内部还可能会滞留一些未被抽上去的瓦斯气体的问题。一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，包括抽采管、密封板和收集筒，所述抽采管的底端设置有一处抽采头；所述抽采管的内部左侧设置有一处竖杆，此竖杆上套滑安装有一处主盘；所述抽采头的内部设置有一处伺服电机B，此伺服电机B的顶端设置有一处转轮；所述抽采管的顶端中间处设置有一处收集筒。本发明通过六处密封板将六处侧槽密封，避免本装置从地面拔出后，瓦斯气体通过六处侧槽泄漏出去。
Description
技术领域
本发明涉及瓦斯抽采设备技术领域，具体为一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置。
背景技术
瓦斯抽采即通过将地面打钻后，利用所钻出的孔、使管道插入煤层或采区内，然后通过真空泵将瓦斯抽至地面的技术措施。
例如申请号为CN201910993415.6的专利，公开了一种煤炭开采用瓦斯采集装置。煤炭开采用瓦斯采集装置包括固定机构；支撑机构，所述支撑机构的顶端安装所述固定机构；钻杆，所述钻杆滑动连接所述支撑机构的内部；抽取机构，所述抽取机构固定连接所述钻杆，所述抽取机构包括滤网、固定架和支撑杆，所述支撑杆滑动连接所述固定机构和所述支撑机构的内部，且中空的所述支撑杆的底端安装六棱柱形的所述滤网；所述钻杆的底端内部安装所述固定架，所述固定架贯穿所述滤网固定连接所述钻杆；接头，两个所述接头分别安装所述支撑杆和所述支撑机构的顶端；限位机构，所述限位机构安装于所述支撑机构的底端，且所述限位机构连接所述支撑杆的底端。本发明提供的煤炭开采用瓦斯采集装置加快抽取的煤层瓦斯效率。
现有的抽采装置在使用完成后，在预将抽采管道从地面拔出的时候，抽采管道的内部还可能会滞留一些未被抽上去的瓦斯气体，瓦斯气体跟随抽采管道从地面拔出后，瓦斯气体很容易从抽采装置上的抽取孔内泄漏出去，导致瓦斯气体与空气接触，致使爆炸现象的发生，引发安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，以解决上述背景技术中提出的现有的抽采装置在使用完成后，在预将抽采管道从地面拔出的时候，抽采管道的内部还可能会滞留一些未被抽上去的瓦斯气体的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，包括抽采管；所述抽采管为圆柱形结构，且抽采管的底端设置有一处抽采头，此抽采头为锥形结构；所述抽采管的内部左侧设置有一处竖杆，此竖杆上套滑安装有一处主盘；所述抽采管的内部右侧设置有一处伺服电机A，此伺服电机A的底端设置有一处丝杆，且丝杆的底端贯穿主盘；所述抽采头的内部设置有一处伺服电机B，此伺服电机B的顶端设置有一处转轮；所述主盘为圆盘形结构，且主盘的顶部前后两侧均设置有一处支撑杆，此两处支撑杆为L形结构；所述抽采管的顶端中间处设置有一处收集筒，此收集筒为圆柱形结构。
优选的，所述转轮包括：推杆，六处推杆呈环绕状排列滑插安装于转轮的圆周外壁上，且六处推杆为圆柱形结构；密封板，六处密封板分别设置于六处推杆的外端，且六处密封板为弧形结构；所述转轮还包括：挡板，六处挡板分别设置于六处推杆的中间段上，且六处挡板为弧形结构，此六处挡板的内侧与转轮之间均设置有一处弹簧；内板，六处内板分别设置于六处推杆的内端，且六处内板为圆盘形结构。
优选的，所述支撑杆包括：顶盘，顶盘设置于两处支撑杆的内端顶部，且顶盘为圆盘形结构；电动推杆，电动推杆设置于顶盘的底端；压盘，压盘设置于电动推杆的底端，且压盘为圆盘形结构。
优选的，所述收集筒包括：导向框，导向框设置于收集筒的底端；闭板，两处闭板滑动安装于导向框的内部，且两处闭板为半圆形结构，此两处闭板的外侧分别与导向框的内部左右两侧之间设置有一组弹簧；所述收集筒还包括：连杆，两处连杆分别转动安装于两处闭板的底端；受力件，受力件转动安装于两处连杆的另一端，且受力件为圆环形结构。
优选的，所述抽采头包括：侧槽，六处侧槽呈环绕状排列开设于抽采头的圆周外壁上；罩板，六处罩板分别设置于六处侧槽的内部，且六处罩板为矩形结构；过滤孔，六组过滤孔分别开设于六处罩板的外侧
优选的，所述主盘包括：顶槽，顶槽开设于主盘的顶部中间处，且顶槽为圆形结构；第一穿孔，一组第一穿孔开设于顶槽的内部底端；所述主盘还包括：副盘，副盘通过弹簧安装于顶槽的内部，且副盘为圆盘形结构；第二穿孔，一组第二穿孔开设于副盘的顶部，且一组第二穿孔与一组第一穿孔呈交错状。
优选的，所述抽采管包括：分流管，两处分流管分别设置于抽采管的顶部左右两侧，且两处分流管为圆柱形结构；汇流管，汇流管设置于两处分流管的顶端，且汇流管大体为Y形结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过伺服电机B带动转轮、六处推杆以及六处密封板旋转，旋转到一定位置后，六处密封板在弹簧的作用分别卡合进入到六处侧槽的内部(如图3所示)，从而将六处侧槽密封，避免本装置从地面拔出后，装置内还存留部分的瓦斯气体，导致瓦斯气体通过六处侧槽泄漏出去，致使瓦斯气体与空气接触，造成爆炸现象的出现。
2、本发明通过将副盘下压到顶槽的内部，使主盘与副盘共同组成一处密封推盘，然后通过伺服电机A带动丝杆旋转，使密封推盘在丝杆旋转的作用下向上顶推抽采管中滞留的瓦斯气体，将瓦斯气体顶推至收集筒的内部，从而对抽采管中滞留的瓦斯气体进行收集处理，更加有效的避免了瓦斯气体与空气接触，扼制了安全事故的发生，提高了安全性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明抽采管半剖结构示意图；
图3为本发明抽采头半剖结构示意图；
图4为本发明抽采头及罩板结构示意图；
图5为本发明转轮及密封板结构示意图；
图6为本发明收集筒及闭板结构示意图；
图7为本发明主盘半剖结构示意图；
图8为本发明支撑杆及电动推杆结构示意图；
图9为本发明图2中A放大部分结构示意图；
图10为本发明图2中B放大部分结构示意图；
图中：1、抽采管；101、分流管；102、汇流管；2、抽采头；201、侧槽；202、罩板；203、过滤孔；3、转轮；301、推杆；302、密封板；303、挡板；304、内板；4、收集筒；401、导向框；402、闭板；403、连杆；404、受力件；5、主盘；501、顶槽；502、第一穿孔；503、副盘；504、第二穿孔；6、支撑杆；601、顶盘；602、电动推杆；603、压盘。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1至图10，本发明提供的一种实施例：一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，包括：
如图1及图2所示：抽采管1；抽采管1为圆柱形结构；抽采管1包括：分流管101，两处分流管101分别设置于抽采管1的顶部左右两侧，且两处分流管101为圆柱形结构；汇流管102，汇流管102设置于两处分流管101的顶端，且汇流管102大体为Y形结构，通过汇流管102可便于使本装置与真空泵连接。
如图3及图4所示：且抽采管1的底端设置有一处抽采头2，此抽采头2为锥形结构；抽采头2包括：侧槽201，六处侧槽201呈环绕状排列开设于抽采头2的圆周外壁上；罩板202，六处罩板202分别设置于六处侧槽201的内部，且六处罩板202为矩形结构；过滤孔203，六组过滤孔203分别开设于六处罩板202的外侧，通过六组过滤孔203可避免在抽取瓦斯气体的时候，其他杂质进入到抽采头2的内部，影响瓦斯气体的纯净浓度。
如图3及图5所示：抽采头2的内部设置有一处伺服电机B，此伺服电机B的顶端设置有一处转轮3；转轮3包括：推杆301，六处推杆301呈环绕状排列滑插安装于转轮3的圆周外壁上，且六处推杆301为圆柱形结构；密封板302，六处密封板302分别设置于六处推杆301的外端，且六处密封板302为弧形结构；转轮3还包括：挡板303，六处挡板303分别设置于六处推杆301的中间段上，且六处挡板303为弧形结构，此六处挡板303的内侧与转轮3之间均设置有一处弹簧；内板304，六处内板304分别设置于六处推杆301的内端，且六处内板304为圆盘形结构，通过伺服电机B带动转轮3旋转，旋转到一定位置后，六处密封板302在弹簧的作用分别卡合进入到六处侧槽201的内部。
如图6及图9所示：抽采管1的顶端中间处设置有一处收集筒4，此收集筒4为圆柱形结构；收集筒4包括：导向框401，导向框401设置于收集筒4的底端；闭板402，两处闭板402滑动安装于导向框401的内部，且两处闭板402为半圆形结构，此两处闭板402的外侧分别与导向框401的内部左右两侧之间设置有一组弹簧；收集筒4还包括：连杆403，两处连杆403分别转动安装于两处闭板402的底端；受力件404，受力件404转动安装于两处连杆403的另一端，且受力件404为圆环形结构，通过受力件404向上顶推两处连杆403的一端，使其另一端向外侧扩撑两处闭板402，使其不再抵挡收集筒4的底端。
如图7及图10：抽采管1的内部左侧设置有一处竖杆，此竖杆上套滑安装有一处主盘5；抽采管1的内部右侧设置有一处伺服电机A，此伺服电机A的底端设置有一处丝杆，且丝杆的底端贯穿主盘5；主盘5包括：顶槽501，顶槽501开设于主盘5的顶部中间处，且顶槽501为圆形结构；第一穿孔502，一组第一穿孔502开设于顶槽501的内部底端；主盘5还包括：副盘503，副盘503通过弹簧安装于顶槽501的内部，且副盘503为圆盘形结构；第二穿孔504，一组第二穿孔504开设于副盘503的顶部，且一组第二穿孔504与一组第一穿孔502呈交错状，通过将副盘503下压到顶槽501的内部，利用第二穿孔504与第一穿孔502呈交错状的特性，将第二穿孔504与第一穿孔502密封，使主盘5与副盘503共同组成一处密封推盘，从而使密封推盘向收集筒4的内部顶推瓦斯气体。
如图8所示：主盘5为圆盘形结构，且主盘5的顶部前后两侧均设置有一处支撑杆6，此两处支撑杆6为L形结构；支撑杆6包括：顶盘601，顶盘601设置于两处支撑杆6的内端顶部，且顶盘601为圆盘形结构；电动推杆602，电动推杆602设置于顶盘601的底端；压盘603，压盘603设置于电动推杆602的底端，且压盘603为圆盘形结构，通过电动推杆602下压压盘603，使其向下顶推副盘503，使副盘503受下压的影响收纳到顶槽501的内部，从而使主盘5于副盘503共同组成一处密封推盘。
在另一实施例中：电动推杆602可以替换为气缸，通过气缸下压压盘603，使其完成向下顶推副盘503的工作，且由于气缸的价格相较于电动推杆602较为便宜，从而降低了本装置的制造成本。
工作原理：首先通过汇流管102与外界的真空泵连接起来，再将本装置插入开设好的钻孔中，随即打开真空泵，使瓦斯气体穿过六处侧槽201依次被抽入到抽采头2和抽采管1的内部，再通过两处分流管101以及汇流管102将瓦斯气体从本装置中被抽出，排进合适的容器内，自此完成抽采工作，而当抽取完成后，需要将本装置从钻孔中拔出时，通过伺服电机B带动转轮3、六处推杆301以及六处密封板302旋转，旋转到一定位置后，六处密封板302在弹簧的作用分别卡合进入到六处侧槽201的内部，从而将六处侧槽201密封，避免抽采管1中滞留的部分瓦斯气体通过六处侧槽201泄漏出去，然后通过电动推杆602下压压盘603，使其向下顶推副盘503，使副盘503受下压的影响收纳到顶槽501的内部，利用第二穿孔504与第一穿孔502呈交错状的特性，将第二穿孔504与第一穿孔502密封，从而使主盘5于副盘503共同组成一处密封推盘，随即通过伺服电机A带动丝杆旋转，使密封推盘在丝杆旋转的作用下向上顶推抽采管1中滞留的瓦斯气体，且当密封推盘向上移动到一定位置后，顶盘601向上顶推受力件404，使其向上顶推两处连杆403的一端，使两处连杆403另一端向外侧扩撑两处闭板402，从而将两处闭板402打开，且两处闭板402会将两处分流管101的底端密封，进而使瓦斯气体进入到收集筒4的内部，完成对瓦斯气体收集的工作，然后通过伺服电机A带动丝杆向相反时针旋转，使密封推盘带动顶盘601下降，使两处闭板402在弹簧的作用下恢复到原来的位置，最后将本装置从钻孔的内部拔出即可。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置包括
抽采管(1)；
所述抽采管(1)的底端设置有一处抽采头(2)；所述抽采管(1)的内部左侧设置有一处竖杆，此竖杆上套滑安装有一处主盘(5)；所述抽采管(1)的内部右侧设置有一处伺服电机A，此伺服电机A的底端设置有一处丝杆，且丝杆的底端贯穿主盘(5)；
所述抽采头(2)的内部设置有一处伺服电机B，此伺服电机B的顶端设置有一处转轮(3)；
所述主盘(5)的顶部前后两侧均设置有一处支撑杆(6)；
所述抽采管(1)的顶端中间处设置有一处收集筒(4)。
2.根据权利要求1所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述抽采管(1)包括：
分流管(101)，两处分流管(101)分别设置于抽采管(1)的顶部左右两侧；
汇流管(102)，汇流管(102)设置于两处分流管(101)的顶端。
3.根据权利要求1所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述抽采头(2)包括：
侧槽(201)，六处侧槽(201)呈环绕状排列开设于抽采头(2)的圆周外壁上；
罩板(202)，六处罩板(202)分别设置于六处侧槽(201)的内部；
过滤孔(203)，六组过滤孔(203)分别开设于六处罩板(202)的外侧。
4.根据权利要求1所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述转轮(3)包括：
推杆(301)，六处推杆(301)呈环绕状排列滑插安装于转轮(3)的圆周外壁上；
密封板(302)，六处密封板(302)分别设置于六处推杆(301)的外端。
5.根据权利要求4所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述转轮(3)还包括：
挡板(303)，六处挡板(303)分别设置于六处推杆(301)的中间段上，此六处挡板(303)的内侧与转轮(3)之间均设置有一处弹簧；
内板(304)，六处内板(304)分别设置于六处推杆(301)的内端。
6.根据权利要求1所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述收集筒(4)包括：
导向框(401)，导向框(401)设置于收集筒(4)的底端；
闭板(402)，两处闭板(402)滑动安装于导向框(401)的内部，此两处闭板(402)的外侧分别与导向框(401)的内部左右两侧之间设置有一组弹簧。
7.根据权利要求6所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述收集筒(4)还包括：
连杆(403)，两处连杆(403)分别转动安装于两处闭板(402)的底端；
受力件(404)，受力件(404)转动安装于两处连杆(403)的另一端。
8.根据权利要求1所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述主盘(5)包括：
顶槽(501)，顶槽(501)开设于主盘(5)的顶部中间处；
第一穿孔(502)，一组第一穿孔(502)开设于顶槽(501)的内部底端。
9.根据权利要求8所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述主盘(5)还包括：
副盘(503)，副盘(503)通过弹簧安装于顶槽(501)的内部；
第二穿孔(504)，一组第二穿孔(504)开设于副盘(503)的顶部，且一组第二穿孔(504)与一组第一穿孔(502)呈交错状。
10.根据权利要求1所述的一种具有较高密封性的煤炭地下瓦斯抽采装置，其特征在于：所述支撑杆(6)包括：
顶盘(601)，顶盘(601)设置于两处支撑杆(6)的内端顶部；
电动推杆(602)，电动推杆(602)设置于顶盘(601)的底端；
压盘(603)，压盘(603)设置于电动推杆(602)的底端。
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