一种瓦斯抽采钻孔孔口装置
技术领域
本实用新型涉及矿用设备领域,特别涉及一种瓦斯抽采钻孔孔口装置。
背景技术
在煤矿井下瓦斯抽采钻孔施工过程中,造成钻场瓦斯浓度超标的常见因素之一就是钻孔中释放的瓦斯,特别是在煤矿井下随钻测量定向钻进施工时,由于钻孔深,分支孔多,钻孔释放的瓦斯浓度较高,再加上有些钻孔孔内事故多发,经常发生煤与瓦斯突出事故,这些都严重威胁煤矿井下工人的生命安全,影响煤矿安全生产效率。因此有必要针对瓦斯抽采钻孔施工特点,设计一种瓦斯抽采钻孔孔口装置,解决在煤矿井下钻孔施工过程中的煤与瓦斯突出、瓦斯超限及瓦斯收集问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种瓦斯抽采钻孔孔口装置,实现钻杆与孔口之间的有效密封,防止因孔内瓦斯突出至巷道施工现场而引起的瓦斯超限事故。
为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案为:
一种瓦斯抽采钻孔孔口装置,包括孔口管1、防突管4、四通5、密封组件6、孔口密封管7、胶管9、气水分离器10,其中,防突管 4、四通5和孔口密封管7依次通过法兰连接,与孔口管1一起固定密封在钻孔壁上,气水分离器10通过胶管9与四通5的下端口连接。
其中,孔口密封管7包括密封组件6、外密封套筒11、内密封套筒12、紧定螺栓13,密封组件6安装在孔口密封管7内部,紧定螺栓13安装在内密封套筒12上,通过拧紧紧定螺栓13而压紧孔口密封管7中的内密封套筒12,从而实现孔口密封管7与钻杆8之间间隙的密封。
防突管4呈筒状结构,其径向方向安装有一组螺栓,螺栓拧紧后能防止孔内钻具溜滑。
其中,气水分离器10主体呈桶式结构,设置有4个管型端口,左上端端口进气、水、渣混合液,右下端端口出水,正上端端口出瓦斯,正下端端口连接一个阀门,阀门开启时出渣。
其中,气水分离器10左上端口与四通5的下端口通过胶管9相连,气水分离器10的上端口与四通5的上端口分别通过胶管9与井下瓦斯抽采管连通。
其中,防突管4呈管状结构,其径向方向安装有一组螺栓,螺栓拧紧后能防止孔内钻具溜滑。
孔口管1、防突管4、四通5、孔口密封管7均为管状结构,使用前先将钻孔扩孔至指定孔径及深度,将孔口管1下入孔内,孔口管1与孔壁之间用马丽散或水泥填塞,保证孔口管1与孔壁之间可靠密封、固定。
将防突管4、四通5、孔口密封管7通过法兰与孔口管1连接固 定在孔壁上,气水分离器10通过胶管与四通5的下端口连接,四通5的上端口及气水分离器的上端口与瓦斯抽采管连通,气水分离器10的右下端口通过胶管连接浸入沉淀池的液面以下,孔口密封管7将钻杆8外壁与孔口密封管7内壁之间间隙密封,从而实现钻孔孔内气体与外界气体的隔离,防止孔内瓦斯逸出,并提高瓦斯抽采的浓度。
孔口密封管7内安装有一组密封组件6,密封组件6套在钻杆8外壁,在钻孔施工时,钻杆8在密封组件6内前后滑动,一旦密封组件6出现磨损,将孔口密封管7上的一组紧定螺栓13拧紧,内密封套筒12就在紧定螺栓13的作用下,轴向压缩密封组件6,使密封组件6在外力作用下向径向收缩,减小与钻杆8外壁的间隙,实现密封。
有益效果
本实用新型的瓦斯抽采钻孔孔口装置的主要优点:
(1)在钻孔施工过程中通过压紧孔口密封管7的外端盖实现钻杆与孔口密封管7之间的可靠密封,可以有效地将孔内瓦斯、返水、返渣分流到指定管路或区域,防止因孔内瓦斯突出至巷道施工现场而引起的瓦斯超限事故。
(2)如果钻场出现问题(如移动钻机、钻机故障等)需要停钻,而又不需要提出孔内钻具,此时可以将防突管4上的三个螺栓用扳手拧紧,防突管4就在螺栓压紧力的作用下紧紧抱住孔内钻具,防止孔内钻具溜滑;同时也能防止瓦斯突出时将孔内钻具顶出,减少人身伤害事故发生。
附图说明
图1是本实用新型的孔口装置的结构示意图;
图2为本实用新型中孔口密封管7的结构示意图。
图中:1为孔口管;2为煤壁;3为密封填料;4为防突管;5为四通;6为密封组件;7为孔口密封管;8为钻杆;9为胶管;10为气水分离器;11为外密封套筒;12为内密封套筒;13为紧定螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参见图1,一种瓦斯抽采钻孔孔口装置,包括孔口管1、防突管4、四通5、密封组件6、孔口密封管7、胶管9、气水分离器10,其中,防突管4、四通5和孔口密封管7依次通过法兰连接,与孔口管1一起固定密封在钻孔壁上,气水分离器10通过胶管9与四通5的下端口连接。
使用前先将钻孔扩孔至指定孔径及深度,将孔口管1下入孔内,孔口管1与孔壁2之间用马丽散或水泥填塞,保证孔口管1与孔壁2之间可靠密封、固定。防突管4、四通5、孔口密封管7通过法兰连接固定安装在孔口管1上。
气水分离器10通过胶管9与四通5的下端口连接,四通5的上端口及气水分离器10的上端口与瓦斯抽采管连通,气水分离器10的右下端口通过胶管连接浸入沉淀池的液面以下。孔口密封管7内安装有密封组件6,在钻孔施工过程中通过压紧孔口密封管7中的内密封 套筒12实现钻杆8与孔口密封管7之间的可靠密封,将施工现场与孔内隔离。
正常施工时,钻孔内流出的瓦斯、返水、返渣的混合液在四通5处实现初步分离,瓦斯经四通5的上端出口被吸入井下瓦斯抽采管道,返水、返渣及少量的瓦斯经四通5的下部端口及胶管进入气水分离器10,进入气水分离器10中的瓦斯、水、渣混合物进一步分离,瓦斯经气水分离器10上部的端口进入瓦斯抽采管道,水经右下端端口流出,返渣则经气水分离器10下部的阀门泄出。
参见图2,孔口密封管7包括密封组件6、外密封套筒11、内密封套筒12、紧定螺栓13,密封组件6安装在孔口密封管7内部,紧定螺栓13安装在内密封套筒12上,通过拧紧紧定螺栓13而压紧孔口密封管7中的内密封套筒12,从而实现孔口密封管7与钻杆8之间间隙的密封。
密封组件6套在钻杆8外壁,在钻孔施工时,钻杆8在密封组件6内前后滑动,一旦密封组件6出现磨损,将孔口密封管7上的一组紧定螺栓13拧紧,内密封套筒12就在紧定螺栓13的作用下,轴向压缩密封组件6,使密封组件6在外力作用下向径向收缩,减小与钻杆8外壁的间隙,实现密封。
最后应说明的是:显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出 的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。