CN210105805U - 一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置，包括：孔口防喷套管，插设在钻孔内，连接有连接管；第一气水渣分离器，上端面开设第一瓦斯抽采口，侧壁上开设有第一水煤渣进口、水煤渣出口；第二气水渣分离器，上表面间隔开设第二水煤渣进口和水煤渣接收口，侧壁间隔开设有第二瓦斯抽采口和水煤渣排出口；瓦斯抽采管道，一端连接瓦斯抽采泵，另一端连接抽采多通管，抽采多通管侧壁连接有若干抽采多通支管；至少一个水煤渣沉淀池，分别与水煤渣排出口以及一抽采多通支管连通。所述装置通过使用两套气水渣分离器与瓦斯抽采管道连接，充分抽采高浓度瓦斯，既保证施工现场文明卫生，又大量减少排出的水煤渣进入瓦斯抽采管道影响负压波动。

Description

一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置

技术领域

本实用新型属于煤层钻采技术领域，具体涉及一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置。

背景技术

近年来，定向钻进技术已经广泛应用于煤矿井下煤层瓦斯抽采钻孔施工，并取得了显著的成效。

定向钻孔需要在煤层钻出大直径长深孔，遇到瓦斯较高的煤层时，易发生喷孔现象，需在孔口安装防喷装置、气水分离器与瓦斯抽采装置连接，分别对孔口、钻渣、水等综合防喷，保证钻孔安全钻进。

具体地，参照图1，现有的瓦斯防喷装置，包括插设于煤墙200上的钻孔 100内的孔口防喷管101，连接于孔口防喷管101上两个连接支管102的气水渣分离器103，以及与气水渣分离器103连接的抽采管道104，抽采管道104 上设置有放水器105，抽采管道104与气水渣分离器103连接进行负压抽采。

然而，该现有瓦斯防喷装置，当钻孔内水量较大时或喷孔严重时，大量的瓦斯通过钻孔口、水流以及煤渣排出，抽采管道104无法最大程度的收集瓦斯，同时水量较大时容易进入抽采管道104，影响负压抽采。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置，以解决现有防喷装置在水量较大或喷孔严重时影响负压抽采的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

根据本实用新型实施例的第一方面，一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置，所述综合防喷装置包括：孔口防喷套管，一端插设在开设于煤墙上的钻孔内，位于钻孔外侧的孔口防喷套管外壁两侧分别开设有一连接口，两连接口分别连接有一连接管；第一气水渣分离器，为一罐体，内置滤网，所述第一气水渣分离器上端面开设第一瓦斯抽采口，第一气水渣分离器一侧侧壁上开设有第一水煤渣进口、另一侧侧壁上开设有水煤渣出口；所述第一水煤渣进口通过管路与孔口防喷套管的一个连接管连通，形成对水煤渣的收集、分离；第二气水渣分离器，为一箱体，所述第二气水渣分离器上表面一端间隔开设有第二水煤渣进口和水煤渣接收口，所述第二气水渣分离器侧壁间隔开设有第二瓦斯抽采口和水煤渣排出口；所述第二水煤渣进口通过管路与孔口防喷套管的另一个连接管连通，形成对水煤渣的收集、分离；所述水煤渣接收口通过管路与所述第一气水渣分离器的水煤渣出口连通，形成对第一气水渣分离器内水煤渣的收集、分离；瓦斯抽采管道，一端连接瓦斯抽采泵，另一端侧壁连接有一抽采多通管，所述抽采多通管侧壁间隔连接有若干抽采多通支管，所述瓦斯抽采管道通过抽采多通支管分别与第一瓦斯抽采口和第二瓦斯抽采口连接，形成对第一气水渣分离器以及第二气水渣分离器内瓦斯的抽采；至少一个水煤渣沉淀池，形状为箱体，所述水煤渣沉淀池通过管路分别与所述第二气水渣分离器的水煤渣排出口以及一抽采多通支管连通，形成对第二气水渣分离器内水煤渣的导流、分离。

进一步地，两连接管分别垂直孔口防喷套管轴向设置，两连接管沿孔口防喷套管轴向间隔排布；所述连接管与孔口防喷套管为一体式结构。

进一步地，所述抽采多通管远离瓦斯抽采管道一端端口连接有一自动放水器，形成对瓦斯抽采管道内积水的抽排。

进一步地，所述第二气水渣分离器两相对侧壁内表面上部内接有一隔板，将所述第二气水渣分离器内部空间分隔成并列排布的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室上部由隔板分隔、下部互通；所述隔板为钢板，厚度为 3mm；所述第二水煤渣进口和水煤渣接收口分别开设于对应第一腔室的第二气水渣分离器上表面；所述第二瓦斯抽采口开设于第二腔室侧壁。

进一步地，对应第一腔室的第二气水渣分离器上表面向上凸起形成一锥形收集罩，所述第二水煤渣进口开设于该收集罩顶端，所述水煤渣接收口开设于所述收集罩侧壁。

进一步地，所述若干抽采多通支管上分别设置有一抽采阀；所述抽采阀为蝶阀。

进一步地，所述水煤渣沉淀池一相对两侧壁内表面上部内接有一挡板，将水煤渣沉淀池内部空间分隔成并列排布的第一隔室和第二隔室，所述第一隔室和第二隔室上部由挡板分隔、下部互通；所述挡板为钢板，厚度为3mm；对应第一隔室的水煤渣沉淀池上表面开设有至少一个瓦斯抽采开口，水煤渣沉淀池通过所述瓦斯抽采开口与瓦斯抽采管道的一个抽采多通支管连通；所述水煤渣沉淀池另一相对两侧壁上分别开设有一连接开口，所述水煤渣沉淀池通过一连接开口与第二气水渣分离器的水煤渣排出口连通；所述水煤渣沉淀池通过另一连接开口连接一振动筛式固液分离机。

进一步地，所述水煤渣沉淀池的数量为3个，对应地，每个水煤渣沉淀池上表面对应第一隔室的位置间隔开设有2个瓦斯抽采开口，该2个瓦斯抽采开口分别与瓦斯抽采管道的一个抽采多通支管连通；所述第二气水渣分离器以及 3个水煤渣沉淀池通过管路依次连接；相邻两水煤渣沉淀池之间通过连接开口连通；所述振动筛式固液分离机与位于尾端的水煤渣沉淀池的连接开口连接。

本实用新型实施例具有如下优点：

设置两套气水渣分离器，即第一气水渣分离器和第二气水渣分离器，孔口防喷套管分别与第一气水渣分离器和第二气水渣分离器连接，第一气水渣分离器和第二气水渣分离器分别与瓦斯抽采管道连接进行负压抽采，第二气水渣分离器一端与水煤渣沉淀池连接进行水煤渣导流，同时抽采煤渣、水流带出的高浓度瓦斯气体。

通过使用两套气水渣分离器装置与瓦斯抽采管道连接，充分抽采定向钻孔钻进过程中的瓦斯气体及排水煤渣过程中涌出的高浓度瓦斯，连接水煤渣沉淀池对排出的水渣进行导流清理，既保证了施工现场文明卫生，又大量减少施钻排出的水煤渣进入瓦斯抽采管道影响负压波动；

从而使得所述综合防喷装置在遇到水量较大或喷孔严重时，通过两套气水渣分离器以及水煤渣沉淀池的配合设计，可使得瓦斯抽采管道稳定的负压抽采，避免负压波动，提高抽采效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为现有技术中提供的瓦斯防喷装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1提供的一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1提供的一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置中第二气水渣分离器的俯视图；

图中：

1、孔口防喷套管，11、连接口，12、连接管；

2、第一气水渣分离器，21、第一瓦斯抽采口，22、第一水煤渣进口，23、水煤渣出口；

3、第二气水渣分离器，31、第二水煤渣进口，32、水煤渣接收口，33、第二瓦斯抽采口，34、水煤渣排出口，35、隔板，36、第一腔室，37、第二腔室，38、收集罩；

4、瓦斯抽采管道，41、抽采多通管，42、抽采多通支管；

5、水煤渣沉淀池，51、挡板，52、第一隔室，53、第二隔室，54、瓦斯抽采开口，55、连接开口；

6、自动放水器；

100、钻孔，101、孔口防喷管，102、连接支管，103、气水渣分离器，104、抽采管道，105、放水器；

200、煤墙。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

其中，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例1

参见图2～3，本实用新型所提供的一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置，所述综合防喷装置包括：孔口防喷套管1，一端插设在开设于煤墙200上的钻孔100 内，位于钻孔100外侧的孔口防喷套管1外壁两侧分别开设有一连接口11，两连接口11分别连接有一连接管12；第一气水渣分离器2，为一罐体，内置滤网(未图示)，所述第一气水渣分离器2上端面开设第一瓦斯抽采口21，第一气水渣分离器2一侧侧壁上开设有第一水煤渣进口22、另一侧侧壁上开设有水煤渣出口23；所述第一水煤渣进口22通过管路与孔口防喷套管1的一个连接管12连通，形成对水煤渣的收集、分离；第二气水渣分离器3，为一箱体，所述第二气水渣分离器3上表面一端间隔开设有第二水煤渣进口31和水煤渣接收口32，所述第二气水渣分离器3侧壁间隔开设有第二瓦斯抽采口33 和水煤渣排出口34；所述第二水煤渣进口31通过管路与孔口防喷套管1的另一个连接管12连通，形成对水煤渣的收集、分离；所述水煤渣接收口32通过管路与所述第一气水渣分离器2的水煤渣出口23连通，形成对第一气水渣分离器2内水煤渣的收集、分离；瓦斯抽采管道4，一端连接瓦斯抽采泵(未图示)，另一端侧壁连接有一抽采多通管41，所述抽采多通管41侧壁间隔连接有若干抽采多通支管42，所述瓦斯抽采管道4通过抽采多通支管42分别与第一瓦斯抽采口21和第二瓦斯抽采口33连接，形成对第一气水渣分离器2以及第二气水渣分离器3内瓦斯的抽采；至少一个水煤渣沉淀池5，形状为箱体，所述水煤渣沉淀池5通过管路分别与所述第二气水渣分离器3的水煤渣排出口 34以及一抽采多通支管42连通，形成对第二气水渣分离器3内水煤渣的导流、分离。

进一步地，两连接管12分别垂直孔口防喷套管1轴向设置，两连接管12 沿孔口防喷套管1轴向间隔排布；所述连接管12与孔口防喷套管1为一体式结构。

进一步地，所述抽采多通管41远离瓦斯抽采管道4一端端口连接有一自动放水器6，形成对瓦斯抽采管道4内积水的抽排。

进一步地，所述第二气水渣分离器3两相对侧壁内表面上部内接有一隔板 35，将所述第二气水渣分离器3内部空间分隔成并列排布的第一腔室36和第二腔室37，所述第一腔室36和第二腔室37上部由隔板35分隔、下部互通；所述隔板35为钢板，厚度为3mm；所述第二水煤渣进口31和水煤渣接收口 32分别开设于对应第一腔室36的第二气水渣分离器3上表面；所述第二瓦斯抽采口33开设于第二腔室37侧壁。

进一步地，所述若干抽采多通支管42上分别设置有一抽采阀43；所述抽采阀43为蝶阀。

进一步地，所述水煤渣沉淀池5一相对两侧壁内表面上部内接有一挡板 51，将水煤渣沉淀池5内部空间分隔成并列排布的第一隔室52和第二隔室53，所述第一隔室52和第二隔室53上部由挡板51分隔、下部互通；所述挡板51 为钢板，厚度为3mm；对应第一隔室52的水煤渣沉淀池5上表面开设有至少一个瓦斯抽采开口54，水煤渣沉淀池5通过所述瓦斯抽采开口54与瓦斯抽采管道4的一个抽采多通支管42连通；所述水煤渣沉淀池5另一相对两侧壁上分别开设有一连接开口55，所述水煤渣沉淀池5通过一连接开口55与第二气水渣分离器3的水煤渣排出口34连通；所述水煤渣沉淀池5通过另一连接开口55连接一振动筛式固液分离机(未图示)。

本实用新型所提供的一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置的使用方式如下：

使用时，开启瓦斯抽采泵，开启抽采阀43，通过瓦斯抽采管道4进行负压抽采，连接水煤渣沉淀池5进行水渣导流，同时抽采煤渣、水流带出的高浓度瓦斯气体，既保证了施工现场文明卫生，又大量减少施钻排出的水煤渣进入瓦斯抽采管道4影响负压波动，实现最大程度的抽采。

实施例2

对应第一腔室36的第二气水渣分离器3上表面向上凸起形成一锥形收集罩38，所述第二水煤渣进口31开设于该收集罩38顶端，所述水煤渣接收口 32开设于所述收集罩38侧壁。

收集罩38的设计，可使得第二气水渣分离器3更好地接收第一气水渣分离器2内的水煤渣以及孔口防喷套管1内的水煤渣。

其余同实施例1。

实施例3

所述水煤渣沉淀池5的数量为3个，对应地，每个水煤渣沉淀池5上表面对应第一隔室52的位置间隔开设有2个瓦斯抽采开口54，该2个瓦斯抽采开口54分别与瓦斯抽采管道4的一个抽采多通支管42连通；所述第二气水渣分离器3以及3个水煤渣沉淀池5通过管路依次连接；相邻两水煤渣沉淀池5 之间通过连接开口55连通；所述振动筛式固液分离机与位于尾端的水煤渣沉淀池5的连接开口55连接。

水煤渣沉淀池5的数量增加至3个，可更好地对第二气水渣分离器3内的水煤渣进行后处理，既保证了施工现场文明卫生，又大量减少施钻排出的水煤渣进入瓦斯抽采管道4影响负压波动，实现最大程度的抽采。

水煤渣沉淀池5后面外接矿用振动筛式固液分离机，把水煤渣混合物中的煤、水快速分离出来，以煤为主的固体走上部、水流走下部，干湿有效分离。

其余同实施例1。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种定向钻孔瓦斯综合防喷装置，其特征在于，所述综合防喷装置包括：

孔口防喷套管(1)，一端插设在开设于煤墙(200)上的钻孔(100)内，位于钻孔(100)外侧的孔口防喷套管(1)外壁两侧分别开设有一连接口(11)，两连接口(11)分别连接有一连接管(12)；

第一气水渣分离器(2)，为一罐体，内置滤网，所述第一气水渣分离器(2)上端面开设第一瓦斯抽采口(21)，第一气水渣分离器(2)一侧侧壁上开设有第一水煤渣进口(22)、另一侧侧壁上开设有水煤渣出口(23)；

所述第一水煤渣进口(22)通过管路与孔口防喷套管(1)的一个连接管(12)连通，形成对水煤渣的收集、分离；

第二气水渣分离器(3)，为一箱体，所述第二气水渣分离器(3)上表面一端间隔开设有第二水煤渣进口(31)和水煤渣接收口(32)，所述第二气水渣分离器(3)侧壁间隔开设有第二瓦斯抽采口(33)和水煤渣排出口(34)；

所述第二水煤渣进口(31)通过管路与孔口防喷套管(1)的另一个连接管(12)连通，形成对水煤渣的收集、分离；

所述水煤渣接收口(32)通过管路与所述第一气水渣分离器(2)的水煤渣出口(23)连通，形成对第一气水渣分离器(2)内水煤渣的收集、分离；

瓦斯抽采管道(4)，一端连接瓦斯抽采泵，另一端侧壁连接有一抽采多通管(41)，所述抽采多通管(41)侧壁间隔连接有若干抽采多通支管(42)，所述瓦斯抽采管道(4)通过抽采多通支管(42)分别与第一瓦斯抽采口(21)和第二瓦斯抽采口(33)连接，形成对第一气水渣分离器(2)以及第二气水渣分离器(3)内瓦斯的抽采；

至少一个水煤渣沉淀池(5)，形状为箱体，所述水煤渣沉淀池(5)通过管路分别与所述第二气水渣分离器(3)的水煤渣排出口(34)以及一抽采多通支管(42)连通，形成对第二气水渣分离器(3)内水煤渣的导流、分离。

2.根据权利要求1所述的定向钻孔瓦斯综合防喷装置，其特征在于，两连接管(12)分别垂直孔口防喷套管(1)轴向设置，两连接管(12)沿孔口防喷套管(1)轴向间隔排布；所述连接管(12)与孔口防喷套管(1)为一体式结构。

3.根据权利要求1所述的定向钻孔瓦斯综合防喷装置，其特征在于，所述抽采多通管(41)远离瓦斯抽采管道(4)一端端口连接有一自动放水器(6)，形成对瓦斯抽采管道(4)内积水的抽排。

4.根据权利要求1所述的定向钻孔瓦斯综合防喷装置，其特征在于，所述第二气水渣分离器(3)两相对侧壁内表面上部内接有一隔板(35)，将所述第二气水渣分离器(3)内部空间分隔成并列排布的第一腔室(36)和第二腔室(37)，所述第一腔室(36)和第二腔室(37)上部由隔板(35)分隔、下部互通；

所述隔板(35)为钢板，厚度为3mm；

所述第二水煤渣进口(31)和水煤渣接收口(32)分别开设于对应第一腔室(36)的第二气水渣分离器(3)上表面；

所述第二瓦斯抽采口(33)开设于第二腔室(37)侧壁。

5.根据权利要求4所述的定向钻孔瓦斯综合防喷装置，其特征在于，对应第一腔室(36)的第二气水渣分离器(3)上表面向上凸起形成一锥形收集罩(38)，所述第二水煤渣进口(31)开设于该收集罩(38)顶端，所述水煤渣接收口(32)开设于所述收集罩(38)侧壁。

6.根据权利要求1所述的定向钻孔瓦斯综合防喷装置，其特征在于，所述若干抽采多通支管(42)上分别设置有一抽采阀(43)；

所述抽采阀(43)为蝶阀。

7.根据权利要求1所述的定向钻孔瓦斯综合防喷装置，其特征在于，所述水煤渣沉淀池(5)一相对两侧壁内表面上部内接有一挡板(51)，将水煤渣沉淀池(5)内部空间分隔成并列排布的第一隔室(52)和第二隔室(53)，所述第一隔室(52)和第二隔室(53)上部由挡板(51)分隔、下部互通；

所述挡板(51)为钢板，厚度为3mm；

对应第一隔室(52)的水煤渣沉淀池(5)上表面开设有至少一个瓦斯抽采开口(54)，水煤渣沉淀池(5)通过所述瓦斯抽采开口(54)与瓦斯抽采管道(4)的一个抽采多通支管(42)连通；

所述水煤渣沉淀池(5)另一相对两侧壁上分别开设有一连接开口(55)，所述水煤渣沉淀池(5)通过一连接开口(55)与第二气水渣分离器(3)的水煤渣排出口(34)连通；所述水煤渣沉淀池(5)通过另一连接开口(55)连接一振动筛式固液分离机。

8.根据权利要求7所述的定向钻孔瓦斯综合防喷装置，其特征在于，所述水煤渣沉淀池(5)的数量为3个，对应地，每个水煤渣沉淀池(5)上表面对应第一隔室(52)的位置间隔开设有2个瓦斯抽采开口(54)，该2个瓦斯抽采开口(54)分别与瓦斯抽采管道(4)的一个抽采多通支管(42)连通；

所述第二气水渣分离器(3)以及3个水煤渣沉淀池(5)通过管路依次连接；

相邻两水煤渣沉淀池(5)之间通过连接开口(55)连通；

所述振动筛式固液分离机与位于尾端的水煤渣沉淀池(5)的连接开口(55)连接。

Images