CN201635693U

CN201635693U - 探放水钻孔分流闸阀式孔口装置

Info

Publication number: CN201635693U
Application number: CN2010201483552U
Authority: CN
Inventors: 罗保平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2020-03-31

Abstract

本实用新型涉及控制装置，尤其是一种探放水钻孔分流闸阀式孔口装置，包括阀体、钻杆控制器，该阀体上分别设置有与钻杆控制器和岩墙孔口管连接的法兰，所述阀体主体为法兰三通体，其上设置有闸阀；所述钻杆控制器其主体呈套筒状结构，插装于阀体一端并通过其外壁上的法兰盘与阀体法兰固接，钻杆密封体内嵌装有密封组件，端口部装有调节盖，该调节盖上装有调节杆，本装置在孔口钻杆不撤离时，对孔内岩层喷水具备密闭、分流、测压功能，有效地把喷水或有害气体分流到指定管路或区域，避免在现场随意流淌扩散，利用其对钻杆具有防喷、反压、支撑、固定的功能防止钻杆滑出或射出，或进一步关闭分流口，实现彻底关闭孔口的目的。

Description

探放水钻孔分流闸阀式孔口装置

技术领域：

本实用新型涉及控制装置，尤其是一种探放水钻孔分流闸阀式孔口装置。

背景技术：

目前坑道探放水钻孔孔口一般安装使用普通闸阀，对闸阀的内部结构形式没有明确要求。参见《金属非金属矿山安全规程GB16423-2006》中6.6节《防排水》部分，及《煤矿安全规程2004》第六章《防治水》部分。开启闸阀当闸板提升高度等于阀门通径的1∶1倍时，流体的通道完全畅通，钻杆和岩心管的通道完全畅通。当孔口钻杆不存在时，普通闸阀能够有效关闭孔口。根据JB308-75《阀门型号编制方法》规定，闸阀的结构形式有七种，都可安装于孔口。闸阀被安装在钻孔孔口，用它来控制孔内较大流量和压力的地下水，虽然是国家规程要求强制执行，但在某种意义上讲也是一种“生搬硬套”，有些“勉强”，存在着严重的安全漏洞。理由如下：

1、严格讲，阀门是安装在各种管路系统中用于控制流体流量、压力和流向的机械装置，其工作对象被严格限制为“流体”。

2、结合钻孔施工，可以引申为：孔口钻杆不存在时，孔口闸阀的工作对象才能满足“流体”的要求，充分发挥其功能；如果孔口钻杆存在时，孔口闸阀的工作对象就不仅有流体，而且还有固态的钻杆，由于钻杆的存在，孔口闸阀对流体不能充分发挥作用，其控制作用几乎为零。如果透水后不拉出孔内钻杆，而是在孔口解开，把孔内钻杆设法推回闸阀以里，然后关闭闸阀。这种办法在孔口流量大的情况下不宜也不易操作，加之钻杆本身占用钻孔截面，将缩小过流断面，不利于放水，不是长久办法。反复捅孔时钻杆在孔内不拉出，孔口开放，是一种不保险状态，也是应该禁止出现的情况。

3、如果在钻进时孔内有较大流量和压力的水从孔口向外喷出，孔口因为钻杆而导致闸阀失去作用而无法控制，只能带水强行拉出孔内的钻具，然后再关闭孔口闸阀封闭孔口。强行拉出钻具的过程，使孔口操作人员处于相当恶劣的作业环境，孔口水流飞溅视线不清、必然导致工作服全部湿透，不利于操作人员的身体健康和人身安全。坑道钻孔钻进一般两根钻杆为一立根，其平均长度3.5m，140m孔深的钻杆需要用管钳解钻杆40次，每次解钻杆用1分钟，则总共需要约40分钟的时间。即40分钟内钻孔孔口属于放任自流、无法控制的状态。何况孔深200m左右的泄水孔则需要更长的时间。外拉钻具过程中因为各种原因突然停电，洼点处水泵停止排水，现场设备、工具等突然出现故障而不能正常发挥作用，都是形成险情的因素。即便孔口防喷反压装置充分发挥了作用，操作人员躲开了水流直射，拉出钻具的时间内也可能会出现冲毁钻机的基础、淹没撤退巷道的凹点、掏空巷道支护的基础引起冒顶等许多意想不到的危险情况。

发明内容：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种在孔口钻杆不撤离的情况下，对孔内岩层喷水进行密闭、分流、测压的功能，同时对孔内钻杆具有防喷、反压、支撑、固定的功能，不受钻孔倾角和旋转角度限制的钻孔孔口装置。

解决其技术问题采用的技术方案是：

一种探放水钻孔分流闸阀式孔口装置，包括阀体、钻杆控制器，该阀体上分别设置有与钻杆控制器和岩墙孔口管连接的法兰，所述阀体主体为法兰三通体，其上设置有闸阀；所述钻杆控制器其主体呈套筒状结构，插装于阀体一端并通过其外壁上的法兰盘与阀体法兰固接，钻杆密封体内嵌装有密封组件，端口部装有调节盖，该调节盖上装有调节杆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本装置是一种在孔口钻杆不撤离的情况下，对孔内岩层喷水进行密闭、分流、测压功能，有效地关闭钻孔直向出口，同时把岩层出水分流到指定区域，或把采空区里的CH₄、H₂S和CO₂气体分流到指定专用管路或回风巷，避免地层中的地下水在坑道施工现场随意流淌扩散，利用钻杆密封体对钻杆具有防喷、反压、支撑、固定功能防止钻杆滑出或射出，或依现场情况自行决定是否进一步关闭闸阀分流口的普通闸阀，实现彻底关闭孔口的目的，对钻孔压风排粉更具有良好引流防尘效果。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：岩心管1，孔口管2，岩墙3，阀体4，密封盖5，密封塞6，丝杠7，闸板8，压力表安装孔9，分流口10，钻杆11，密封组件12，钻杆密封体13，调节盖14，调节杆15。

具体实施方式：

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：

参见附图1所示，一种探放水钻孔分流闸阀式孔口装置，由岩心管1，孔口管2，岩墙3，阀体4，密封盖5，密封塞6，丝杠7，闸板8，压力表安装孔9，分流口10，钻杆11，密封组件12，钻杆密封体13，调节盖14，调节杆15构成，该阀体4上分别设置有与钻杆控制器和岩墙孔口管2连接的法兰，所述阀体4主体为法兰三通体，其上设置有闸阀；所述钻杆控制器其主体呈套筒状结构，插装于阀体4一端并通过其外壁上的法兰盘与阀体4法兰固接，钻杆密封体13内嵌装有密封组件12，端口部装有调节盖14，该调节盖14上装有调节杆15。

作为本实用新型的一种优选方式，所述闸阀通过其密封盖5与阀体固接，该密封盖5上端通过密封塞6装有丝杠7，该丝杠7下端与闸阀内的闸板8连接。

作为本实用新型的一种优选方式，所述三通体的阀体其另一端口为分流口10。

作为本实用新型的一种优选方式，所述阀体其上在位于闸板8前后部位各设置有一个压力表安装孔9。

本实用新型的工作过程简述如下：

首先将阀体4的一法兰盘端口与岩墙3上的孔口管2通过法兰连接，另一端通过法兰与密闭孔内钻杆11的钻杆密封体13连接配合，阀体4中间有垂直法兰分流口10，闸阀闸板8前后设计有两个压力表安装孔9。

在钻进时如果钻头钻透水体或导水构造，立即停止钻进，操作调节杆15导致调节盖14压紧密封组件12，来实现对钻杆11的制动、固定和密封。这时孔内流水全部通过分流口10管路引离钻场，然后再视情况和需要，通过分流口10安装的普通闸阀(另配)来彻底关闭孔口。此时通过预先安装的压力表，可以观测孔内水压。这是钻杆11固定静止状态下的静密封功能，常见于矿井钻孔钻透导水断层、岩溶陷落柱和承压含水层的情况。

探放水钻孔钻透水体或导水构造后经常出现孔内落巷、坍塌伴随喷射煤岩块(粉)的情况，这时可以适当旋转调节杆15，充分发挥工作口钻杆密封体13防喷和密闭的功能，分流口10分流的功能，操作坑道钻机实现钻头和岩心管1持续回转下的反复前进与后退，提供了一种安全的钻孔疏通方式。同样，正确操作坑道钻机的自动退杆功能，可以安全可控地带水拉出孔内钻杆11、钻头和岩心管1。这相当于一种水平井的概念，充分保障了现场施工人员的工作环境和人身安全。

阀体4设计有闸板座，与闸板8形成密封副。丝杠7穿过密封盖5和密封塞6控制闸板8的上下运动，在钻杆11和岩心管1和钻头全部拉出孔口的情况下实现孔口关闭。阀体4允许两端与孔口管2连接，阀体4允许两端与钻杆密封体13配合使用，为现场施工人员提供了更多的选择余地。

闸板室的密封盖5可以更换为异型管接头和普通闸阀(另配)，实现普通法兰与闸板室的连接。在去掉闸板8、丝杠7和密封盖5的情况下，闸板室有部分液气分离功能，或方便监测有害气体。这对采空区CH₄、H₂S和CO₂气体逸出和涌出的监测与控制具有重要意义(气体喷出时就主要通过分流口10了)。

本实用新型是针对上述实例开发设计的新型钻孔分流闸阀式孔口装置，其功能完全可以将坑道中复杂危险的施工操作环节变得简单、安全和规范。可以广泛应用于采矿、勘探、水电、建筑、交通隧道、地铁建设、国防工程等行业中的坑道探放水工作。

Claims

1.一种探放水钻孔分流闸阀式孔口装置，包括阀体、钻杆控制器，该阀体上分别设置有与钻杆控制器和岩墙孔口管连接的法兰，其特征在于，所述阀体主体为法兰三通体，其上设置有闸阀；所述钻杆控制器其主体呈套筒状结构，插装于阀体一端并通过其外壁上的法兰盘与阀体法兰固接，钻杆密封体内嵌装有密封组件，端口部装有调节盖，该调节盖上装有调节杆。

2.根据权利要求1所述的探放水钻孔分流闸阀式孔口装置，其特征在于所述闸阀通过其密封盖与阀体固接，该密封盖上端通过密封塞装有丝杠，该丝杠下端与闸阀内的闸板连接。

3.根据权利要求1所述的探放水钻孔分流闸阀式孔口装置，其特征在于所述三通体的阀体其另一端口为分流口。

4.根据权利要求1所述的探放水钻孔分流闸阀式孔口装置，其特征在于所述阀体其上在位于闸板前后部位各设置有一个压力表安装孔。