CN210858807U - 一种煤矿井下高承压水钻进降压装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿井下高承压水钻进降压装置，包括套管丝扣、倒刺钢片、密封橡胶圈、侧壁孔口管、直壁孔口管、第一橡胶垫、顶管组件、注浆组件、阀门、压力表和套管；所述套管的上端头焊接安装有直壁孔口管，所述套管的一侧侧壁斜角度焊接安装有侧壁孔口管；本实用新型，利用斜角度孔口管实现高压水卸压分流，达到了降低水压防止高压水直接从孔壁喷出的目的，为高承压水区域探放水工作提供了安全的生产环境，操作简单，易加工，适用于高承压水条件下钻进，可有效降低水压，便于安装固管，减少阀门损坏，可以降低工人劳动强度，保障施工安全，具有很强的实践意义；本实用新型可广泛应用于煤矿井下防治水技术领域。

Description

一种煤矿井下高承压水钻进降压装置

技术领域

本实用新型具体为一种煤矿井下高承压水钻进降压装置,属于煤矿井下防治水技术领域。

背景技术

近年来随着煤矿产能逐步提高，煤炭储量同比下降，各矿井逐步向水文地质条件复杂区域开采，底板承压含水层突水问题越来越突出，高承压水涌出不仅恶化生产环境而且极易造成安全生产事故。如何在高承压区域安全开展探放水工作，已经成为影响安全生产的重要环节；传统的降压装置，在使用时，由于流体冲击，会对注浆管道的连接处造成震动，长时间使用时，会导致管道发生泄漏，从而影响管道的正常使用，因此，设计一种煤矿井下高承压水钻进降压装置是很有必要的。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种煤矿井下高承压水钻进降压装置，利用斜角度孔口管实现高压水卸压分流，达到了降低水压防止高压水直接从孔壁喷出的目的，为高承压水区域探放水工作提供了安全的生产环境，操作简单，易加工，适用于高承压水条件下钻进，可有效降低水压，便于安装固管，减少阀门损坏，可以降低工人劳动强度，保障施工安全，具有很强的实践意义，可在煤矿井下探放水工作中推广应用。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种煤矿井下高承压水钻进降压装置，包括套管丝扣、倒刺钢片、密封橡胶圈、侧壁孔口管、直壁孔口管、第一橡胶垫、顶管组件、注浆组件、阀门、压力表和套管；所述套管的上端头焊接安装有直壁孔口管，且直壁孔口管的一端设置有顶管组件，所述套管的一侧侧壁斜角度焊接安装有侧壁孔口管，所述侧壁孔口管的顶部一端设置有注浆组件；

所述注浆组件包括注浆法兰盘、第二橡胶垫、注浆口、安装定位孔、第一下料钢管、缓冲座、缓冲槽、缓冲压盘、限位滑块、限位滑槽、螺旋弹簧、第二下料钢管和高压注浆管，所述高压注浆管底部一端插接安装在侧壁孔口管的内部，且高压注浆管的顶部一端固定安装有缓冲座，所述缓冲座的内部开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内壁四周均开设有限位滑槽，所述缓冲槽的内侧顶部设置有缓冲压盘，所述缓冲压盘的四周均焊接安装有限位滑块，且限位滑块位于限位滑槽内，所述缓冲压盘的底部中央焊接安装有第二下料钢管，且第二下料钢管穿过缓冲座插接入高压注浆管的内部，所述缓冲压盘的底部四周均固定安装有螺旋弹簧，且螺旋弹簧的底部与缓冲槽的内壁固定连接，所述缓冲座的顶部外侧设置有注浆法兰盘，所述注浆法兰盘的顶部中央开设有注浆口，且注浆口的外部四周均开设有安装定位孔，所述注浆法兰盘的顶部端面贴合安装有第二橡胶垫，所述注浆法兰盘的底端中央位置处焊接安装有第一下料钢管，且第一下料钢管的顶部与注浆口连通，所述第一下料钢管的底部穿过缓冲座和缓冲压盘固定连接，且第一下料钢管的底部经缓冲压盘与第二下料钢管连通。

作为本实用新型进一步的方案：所述套管的底部一端设置有套管丝扣。

作为本实用新型进一步的方案：所述套管的外壁焊接有倒刺钢片，所述套管的外壁套接安装有密封橡胶圈。

作为本实用新型进一步的方案：所述顶管组件包括顶管法兰盘和顶管钢板，所述顶管法兰盘固定安装在直壁孔口管的管口一端，所述顶管法兰盘的一端中央位置处固定安装有顶管钢板。

作为本实用新型进一步的方案：所述侧壁孔口管和直壁孔口管的外部管壁均套接有第一橡胶垫。

作为本实用新型进一步的方案：所述侧壁孔口管的一侧分别设置有阀门和压力表。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：该煤矿井下高承压水钻进降压装置，

1、套管外壁焊接倒刺形钢片，缠麻丝时增加了着力点，增强了管壁与围岩的摩擦系数，有效的解决了固管时套管受注浆影响易顶出的问题，套管外壁加配密封橡胶圈，固管时浆液更加密实，进一步提升了固管质量；

2、套管外侧加焊斜角度的孔口管，直壁和侧壁孔口管轮换安设孔口阀门，避免了在动压水条件下安设法兰盘，降低了安装难度；

3、直壁法兰盘外端设置顶管装置，可利用钻机前进动力安设套管，降低工人施工难度，设置的侧壁孔口管可安设压力表，便于监测出水压力及注浆过程中浆液压力；

4、通过注浆组件，能够将外界注浆管道安装固定在注浆法兰盘的上，同时，通过注浆组件能够具有缓冲和减震的功能，从而能够有效将注浆过程中产生的震动吸收缓解，避免震动对注浆管道的连接处造成泄漏的情况，保证注浆管道的正常使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的注浆组件的结构示意图。

图3为本实用新型的注浆组件的剖视图。

图中：1为套管丝扣；2为倒刺钢片；3为密封橡胶圈；4为侧壁孔口管；5为直壁孔口管；6为第一橡胶垫；7为顶管组件；8为注浆组件；9为阀门；10为压力表；11、套管；71为顶管法兰盘；72为顶管钢板；81为注浆法兰盘；82为第二橡胶垫；83为注浆口；84为安装定位孔；85为第一下料钢管；86为缓冲座；87为缓冲槽；88为缓冲压盘；89为限位滑块；810为限位滑槽；811为螺旋弹簧；812为第二下料钢管；813为高压注浆管。

具体实施方式

如图1-3所示，一种煤矿井下高承压水钻进降压装置，包括套管丝扣1、倒刺钢片2、密封橡胶圈3、侧壁孔口管4、直壁孔口管5、第一橡胶垫6、顶管组件7、注浆组件8、阀门9、压力表10和套管11；套管11的底部一端设置有套管丝扣1，便于多节套管11进行连接；套管11的外壁焊接有倒刺钢片2，倒刺钢片2便于缠绕麻丝，增加套管11外壁与围岩的摩擦力，有效解决固定套管11时套管11受注浆影响易顶出的问题；套管11的外壁套接安装有密封橡胶圈3，固定套管11时浆液更加密实，进一步提升套管11的固定质量；套管11的上端头焊接安装有直壁孔口管5，且直壁孔口管5的一端设置有顶管组件7，顶管组件7包括顶管法兰盘71和顶管钢板72，顶管法兰盘71固定安装在直壁孔口管5的管口一端，顶管法兰盘71的一端中央位置处固定安装有顶管钢板72，通过顶管组件7能够利用钻机前进动力安设套管11，降低工人施工难度；套管11的一侧侧壁斜角度焊接安装有侧壁孔口管4，可用于分流高压涌水，达到降低水压防止高压水直接从孔壁喷出的目的；侧壁孔口管4和直壁孔口管5的外部管壁均套接有第一橡胶垫6，提高密封效果；侧壁孔口管4的一侧分别设置有阀门9和压力表10，关闭阀门9时可使得侧壁孔口管4和直壁孔口管5两侧同时关闭，有效分摊出水压力，降低工人操作难度；通过压力表10便于监测涌水压力及注浆过程中浆液压力；侧壁孔口管4的顶部一端设置有注浆组件8；注浆组件8包括注浆法兰盘81、第二橡胶垫82、注浆口83、安装定位孔84、第一下料钢管85、缓冲座86、缓冲槽87、缓冲压盘88、限位滑块89、限位滑槽810、螺旋弹簧811、第二下料钢管812和高压注浆管813，高压注浆管813底部一端插接安装在侧壁孔口管4的内部，且高压注浆管813的顶部一端固定安装有缓冲座86，缓冲座86的内部开设有缓冲槽87，缓冲槽87的内壁四周均开设有限位滑槽810，缓冲槽87的内侧顶部设置有缓冲压盘88，缓冲压盘88的四周均焊接安装有限位滑块89，且限位滑块89位于限位滑槽810内，缓冲压盘88的底部中央焊接安装有第二下料钢管812，且第二下料钢管812穿过缓冲座86插接入高压注浆管813的内部，缓冲压盘88的底部四周均固定安装有螺旋弹簧811，且螺旋弹簧811的底部与缓冲槽87的内壁固定连接，缓冲座86的顶部外侧设置有注浆法兰盘81，注浆法兰盘81的顶部中央开设有注浆口83，且注浆口83的外部四周均开设有安装定位孔84，注浆法兰盘81的顶部端面贴合安装有第二橡胶垫82，注浆法兰盘81的底端中央位置处焊接安装有第一下料钢管85，且第一下料钢管85的顶部与注浆口83连通，第一下料钢管85的底部穿过缓冲座86和缓冲压盘88固定连接，且第一下料钢管85的底部经缓冲压盘88与第二下料钢管812连通。

本实用新型的工作原理：使用时，套管11下端头设置套管丝扣1，用于多节套管11间连接；套管11外壁焊接倒刺钢片2，便于缠绕麻丝，增加套管11外壁与围岩的摩擦力，有效解决固管时套管11受注浆影响易顶出的问题，套管11外壁加配密封橡胶圈3，固管时浆液更加密实，进一步提升固管质量；套管11上端头安装侧壁孔口管4和直壁孔口管5，用于分流高承压水，达到降低水压的目的；直壁孔口管5外端设置顶管组件7，可利用钻机前进动力安设孔口管；侧壁孔口管4的一侧可安设压力表10，便于监测出水压力及注浆过程中浆液压力；侧壁孔口管4和直壁孔口管5在安设阀门9时，一端泄水、一端安设阀门9，避免了在高压水环境下安装阀门9；关闭阀门9时可两侧同时关闭，有效分摊出水压力，降低工人操作难度；当需要进行注浆时，将外界注浆管道通过注浆组件8连接安装，将外界注浆管道的连接法兰与注浆法兰盘81顶部的第二橡胶垫82贴合，使用螺栓穿过安装定位孔84，从而将外界注浆管道的连接法兰与注浆法兰盘81连接固定，使得注浆流体能够经注浆口83流入第一下料钢管85，再经第一下料钢管85和缓冲压盘88流入第二下料钢管812，然后经第二下料钢管812流入高压注浆管813内，最终经高压注浆管813流入侧壁孔口管4；当外界注浆管道发生震动时，震动传递到注浆法兰盘81，使得注浆法兰盘81能够推动第一下料钢管85，第一下料钢管85会对缓冲座86内部的缓冲压盘88造成挤压，使得缓冲压盘88挤压缓冲槽87内部的螺旋弹簧811，同时缓冲压盘88通过限位滑块89在缓冲槽87内部的限位滑槽810内滑动，使得第二下料钢管812插入高压注浆管813内，通过螺旋弹簧811发生形变能够将震动缓解，震动消失后，螺旋弹簧811复位，从而能够使得缓冲压盘88和第一下料钢管85复位。

上面结合附图对本实用新型的实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种煤矿井下高承压水钻进降压装置，其特征在于，包括套管丝扣（1）、倒刺钢片（2）、密封橡胶圈（3）、侧壁孔口管（4）、直壁孔口管（5）、第一橡胶垫（6）、顶管组件（7）、注浆组件（8）、阀门（9）、压力表（10）和套管（11）；所述套管（11）的上端头焊接安装有直壁孔口管（5），且直壁孔口管（5）的一端设置有顶管组件（7），所述套管（11）的一侧侧壁斜角度焊接安装有侧壁孔口管（4），所述侧壁孔口管（4）的顶部一端设置有注浆组件（8）；

所述注浆组件（8）包括注浆法兰盘（81）、第二橡胶垫（82）、注浆口（83）、安装定位孔（84）、第一下料钢管（85）、缓冲座（86）、缓冲槽（87）、缓冲压盘（88）、限位滑块（89）、限位滑槽（810）、螺旋弹簧（811）、第二下料钢管（812）和高压注浆管（813），所述高压注浆管（813）底部一端插接安装在侧壁孔口管（4）的内部，且高压注浆管（813）的顶部一端固定安装有缓冲座（86），所述缓冲座（86）的内部开设有缓冲槽（87），所述缓冲槽（87）的内壁四周均开设有限位滑槽（810），所述缓冲槽（87）的内侧顶部设置有缓冲压盘（88），所述缓冲压盘（88）的四周均焊接安装有限位滑块（89），且限位滑块（89）位于限位滑槽（810）内，所述缓冲压盘（88）的底部中央焊接安装有第二下料钢管（812），且第二下料钢管（812）穿过缓冲座（86）插接入高压注浆管（813）的内部，所述缓冲压盘（88）的底部四周均固定安装有螺旋弹簧（811），且螺旋弹簧（811）的底部与缓冲槽（87）的内壁固定连接，所述缓冲座（86）的顶部外侧设置有注浆法兰盘（81），所述注浆法兰盘（81）的顶部中央开设有注浆口（83），且注浆口（83）的外部四周均开设有安装定位孔（84），所述注浆法兰盘（81）的顶部端面贴合安装有第二橡胶垫（82），所述注浆法兰盘（81）的底端中央位置处焊接安装有第一下料钢管（85），且第一下料钢管（85）的顶部与注浆口（83）连通，所述第一下料钢管（85）的底部穿过缓冲座（86）和缓冲压盘（88）固定连接，且第一下料钢管（85）的底部经缓冲压盘（88）与第二下料钢管（812）连通。

2.根据权利要求1所述的煤矿井下高承压水钻进降压装置，其特征在于，所述套管（11）的底部一端设置有套管丝扣（1）。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下高承压水钻进降压装置，其特征在于，所述套管（11）的外壁焊接有倒刺钢片（2），所述套管（11）的外壁套接安装有密封橡胶圈（3）。

4.根据权利要求1所述的煤矿井下高承压水钻进降压装置，其特征在于，所述顶管组件（7）包括顶管法兰盘（71）和顶管钢板（72），所述顶管法兰盘（71）固定安装在直壁孔口管（5）的管口一端，所述顶管法兰盘（71）的一端中央位置处固定安装有顶管钢板（72）。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下高承压水钻进降压装置，其特征在于，所述侧壁孔口管（4）和直壁孔口管（5）的外部管壁均套接有第一橡胶垫（6）。

6.根据权利要求1所述的煤矿井下高承压水钻进降压装置，其特征在于，所述侧壁孔口管（4）的一侧分别设置有阀门（9）和压力表（10）。

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