CN211524727U - 一种探放水钻孔孔口管装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于煤矿井下防治水技术领域，尤其涉及一种探放水钻孔孔口管装置。该装置包括孔口管本体和防脱装置；所述防脱装置环绕设置在所述孔口管本体的外壁上，并与所述孔口管本体固定连接。本探放水钻孔孔口管装置解决目前探放水钻孔孔口管与围岩接触摩擦力小和贴合度低的问题。本探放水钻孔孔口管装置通过在孔口管本体外壁环绕设置的防脱装置，增加了孔口管与围岩的接触的摩擦力和贴合度。并且，该种加固方式成本低，加固效果显著。消除了在围岩松动和水压作用下，孔口管本体容易脱出的安全隐患，保障了固管质量和探放水作业的安全。

Description

一种探放水钻孔孔口管装置

技术领域

本实用新型属于煤矿井下防治水技术领域，尤其涉及一种探放水钻孔孔口管装置。

背景技术

在煤矿开采之前，需要通过孔口管对采掘工作面的顶板、底板、侧帮和前方等水体的具体空间位置和状况进行超前勘探，防止发生水害事故。

在我国鄂尔多斯盆地，虽然煤矿资源丰富，但由于水文地质条件复杂，含煤地层沉积，弱胶结或不胶结砂岩较为发育，具有松散、易膨胀破碎、硬度低、遇水易泥化、容易发生蠕性流变的特点，故而，在煤矿开采过程中，水害事故频发。

目前，井下探放水钻孔用孔口管一般为无缝钢管或油管制作，固管方式采用管外缠绕棉麻，再注水泥浆固管。在对鄂尔多斯盆地矿井进行水体探测时，井下探放水钻孔出水层位多为中砂岩或粗砂岩，且出水必出砂，含砂量可达20％，再加上孔口管在水压的作用下，很容易导致围岩松动和孔口管固管失效，并使得孔口管脱出，进一步引发次生灾害，安全隐患大。

现有技术中，常见的加固孔口管的方式为将孔口管与其他外接的加固装置连接，但从实践效果来看，该加固方式复杂，而且加固效果不佳。

因此，提供能够显著增加加固效果的探放水钻孔孔口管装置是本领域亟待解决的一个技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种探放水钻孔孔口管装置，解决目前探放水钻孔孔口管与围岩接触摩擦力小和贴合度低的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种探放水钻孔孔口管装置，包括：孔口管本体和防脱装置；

所述防脱装置环绕设置在所述孔口管本体的外壁上，并与所述孔口管本体固定连接。

在孔口管本体外壁设置防脱装置，增加了孔口管本体与围岩的接触的摩擦力和贴合度，消除了孔口管本体在水压和围岩松动作用下脱出的隐患。并且，防脱装置通过环绕的方式设置在孔口管本体的外壁上，使得防脱装置与围岩进行充分地接触。这样，在孔口管本体不外接其他加固装置的情形下，紧靠防脱装置与围岩之间强大的摩擦力，即可将孔口管本体固定在围岩的钻孔中。

进一步，所述的探放水钻孔孔口管装置还包括控放水装置和连接装置；所述连接装置固定设置在所述孔口管本体的一端，所述控放水装置设置在所述连接装置上。

当进行井下探放水作业时，如果探放水孔涌水量突然增大而无法及时止水，会导致淹井、伤人事故。煤矿井下探放水工程需要在钻孔揭露含水层之前将孔口管本体固定，并使得孔口管本体能封闭含水层的高压，以便在钻孔揭露含水层，出现钻孔涌水后，能及时撤出钻具并关闭控放水装置，消除钻孔涌水对矿井造成的危害。因此，控放水装置通过连接装置连接到孔口管本体上，以控制从钻孔涌出的水。

进一步，所述连接装置为法兰盘，所述控放水装置为一阀门；所述阀门通过所述法兰盘上设置的螺栓与所述法兰盘连接。

阀门是管路流体输送系统中控制部件，是用来改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流或溢流卸压等功能。法兰盘可将孔口管本体和阀门牢固地连接在一起，能够使阀门承受涌出水的水压。

进一步，所述防脱装置为一缠绕设置在所述孔口管本体外壁上的钢丝；所述钢丝与所述孔口管本体外壁焊接；所述钢丝的直径范围为3mm-5mm，所述钢丝的捻距范围为1cm-5cm；且所述钢丝焊点的间距范围为3cm-9cm。

为了增大孔口管本体与围岩的摩擦力，将钢丝焊接到孔口管本体外壁上，以焊接的钢丝作为防脱装置。这种方式成本低，且操作容易，并且固管效果显著。钢丝直径的大小，直接影响到孔口管本体与围岩之间摩擦力的大小。钢丝直径过小，会使得孔口管本体与围岩之间摩擦力较小，达不到固定孔口管本体的作用。钢丝直径过大，虽然会一定程度上增加孔口管本体与围岩之间摩擦力，但是摩擦力增加的幅度不大。并且钢丝直径过大，会导致更高的成本。钢丝捻距的选择，也是以有效增大孔口管本体与围岩之间摩擦力为目的。通过焊点间距的选择，可使钢丝牢固地连接在孔口管本体的外壁上。

进一步，还包括多个纵向加强筋，所有所述纵向加强筋均沿着所述孔口管本体的轴向焊接在所述钢丝上。

沿孔口管本体的轴向焊接纵向加强筋，通过纵向加强筋，进一步加大了孔口管本体与围岩的摩擦力。

进一步，所述纵向加强筋或所述钢丝外侧均缠绕设置封口麻。

封口麻可以填充钢丝和纵向加强筋，进一步增加孔口管本体的牢固程度。

进一步，所述孔口管本体的外径为80mm-100mm，内径为70mm-90mm，壁厚为3mm-5mm。

孔口管本体的内径应大于钻头的直径。孔口管本体的内径过小，妨碍钻头工作；孔口管本体的内径过大，影响阀门对出水量的控制。孔口管本体的外径由内径和壁厚决定，外径过小会降低孔口管本体与围岩的摩擦力。壁厚过薄，不能支撑注浆的凝聚力；壁厚过厚，会加大孔口管本体的制造成本。

进一步，所述纵向加强筋焊点的间距范围为1cm-5cm。

纵向加强筋焊点的间距与钢丝的捻距范围相对应，保证纵向加强筋与钢丝的接触点都牢固地焊接在一起。

本实用新型的有益效果是：通过在孔口管本体外壁环绕设置的防脱装置，增加了孔口管与围岩的接触的摩擦力和贴合度。并且，该种加固方式成本低，加固效果显著。消除了在围岩松动和水压作用下，孔口管本体容易脱出的安全隐患，保障了固管质量和探放水作业的安全。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种探放水钻孔孔口管装置整体示意图

附图1中，附图标记如下：

1、孔口管本体，2、防脱装置，3、控放水装置，4、连接装置，5、封口麻，6、纵向加强筋。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供一种探放水钻孔孔口管装置，包括孔口管本体和防脱装置；防脱装置环绕设置在所述孔口管本体的外壁上，并与孔口管本体固定连接。

防脱装置以孔口管本体的顶部为起点，以孔口管本体的底部为终点，通过螺旋环绕的方式固定在孔口管本体的外壁上。螺旋环绕的方式可以是顺时针，也可以是逆时针。为了使防脱装置牢固地固定在孔口管本体的外壁上，防脱装置可以通过焊接的方式，也可以采用螺栓连接等连接方式。

进一步的，在上述技术方案的基础上，本申请提供的探放水钻孔孔口管装置还包括控放水装置和连接装置；连接装置固定设置在孔口管本体的一端，控放水装置设置在连接装置上。

探放水钻孔孔口管装置还包括控放水装置，是为了在钻孔出现涌水情况时，能够通过及时关闭控放水装置，实现对涌水的控制。控放水装置通过连接装置连接到孔口管本体的顶端，这使得孔口管本体能封闭含水层的高压，以便在钻孔揭露含水层，出现钻孔涌水后，能及时撤出钻具并关闭控放水装置，消除钻孔涌水对矿井造成的危害。连接装置可直接焊接到孔口管本体上。

进一步的，在上述技术方案的基础上，本申请提供的探放水钻孔孔口管装置，连接装置为法兰盘，控放水装置为一阀门；阀门通过法兰盘上设置的螺栓与法兰盘连接。

控放水装置不能直接设置到孔口管本体上，这是因为如果控放水装置接设置到孔口管本体上，会影响钻头向下钻探。控放水装置可以为阀门，连接装置可以为法兰盘。阀门通过法兰盘连接到孔口管本体的顶端。并且，阀门通过法兰盘上设置的螺栓与法兰盘连接，这样可以实现对阀门的自由拆卸。

进一步的，在上述技术方案的基础上，本申请提供的探放水钻孔孔口管装置，防脱装置为一缠绕设置在孔口管本体外壁上的钢丝；钢丝与孔口管本体外壁焊接；钢丝的直径范围为3mm-5mm，钢丝的捻距范围为1cm-5cm；且钢丝焊点的间距范围为3cm-9cm。

为了增大孔口管本体与围岩的摩擦力，将钢丝焊接到孔口管本体外壁上，以焊接的钢丝作为防脱装置。钢丝的直径为3mm-5mm，钢丝的捻距为1cm-5cm；且钢丝焊点的间距为3cm-9cm。并且优选8号钢丝其直径为4.064mm，钢丝捻距优选为3cm，焊点间距优选为6cm。

进一步的，在上述技术方案的基础上，本申请提供的探放水钻孔孔口管装置，还包括多个纵向加强筋，所有纵向加强筋均沿着孔口管本体的轴向焊接在钢丝上。

设置多个纵向加强筋的作用是进一步加大孔口管本体与围岩的摩擦力，并且纵向加强筋仅焊接到钢丝上，不与孔口管本体直接接触。

进一步的，在上述技术方案的基础上，本申请提供的探放水钻孔孔口管装置，纵向加强筋或钢丝外侧均缠绕设置封口麻。

在纵向加强筋或钢丝外侧均缠绕设置封口麻，不仅可以进一步增加孔口管本体的牢固程度，而且可以在对孔口管本体外侧注浆时，形成对孔口管本体的保护。封口麻可以选择棉麻。

进一步的，在上述技术方案的基础上，本申请提供的探放水钻孔孔口管装置，孔口管本体的外径为80mm-100mm，内径为70mm-90mm，壁厚为3mm-5mm。

优选外径为89mm，内径为81mm，壁厚为4mm的孔口管。每节孔口管的长度优选为1.5m，并根据钻探深度的不同，确定所需孔口管的节数，最终拼接为长度合适的孔口管。

进一步的，在上述技术方案的基础上，本申请提供的探放水钻孔孔口管装置，纵向加强筋焊点的间距范围为1cm-5cm。并且纵向加强筋焊点的间距优选为3mm。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种探放水钻孔孔口管装置，其特征在于，包括：孔口管本体和防脱装置；

所述防脱装置环绕设置在所述孔口管本体的外壁上，并与所述孔口管本体固定连接。

2.根据权利要求1所述的探放水钻孔孔口管装置，其特征在于，还包括控放水装置和连接装置；

所述连接装置固定设置在所述孔口管本体的一端，所述控放水装置设置在所述连接装置上。

3.根据权利要求2所述的探放水钻孔孔口管装置，其特征在于，所述连接装置为法兰盘，所述控放水装置为一阀门；

所述阀门通过所述法兰盘上设置的螺栓与所述法兰盘连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的探放水钻孔孔口管装置，其特征在于，

所述防脱装置为一缠绕设置在所述孔口管本体外壁上的钢丝；所述钢丝与所述孔口管本体外壁焊接；所述钢丝的直径为3mm-5mm，所述钢丝的捻距为1cm-5cm；且所述钢丝的焊点间距为3cm-9cm。

5.根据权利要求4所述的探放水钻孔孔口管装置，其特征在于，还包括多个纵向加强筋，所有所述纵向加强筋均沿着所述孔口管本体的轴向焊接在所述钢丝上。

6.根据权利要求5所述的探放水钻孔孔口管装置，其特征在于，所述纵向加强筋或所述钢丝外侧均缠绕设置封口麻。

7.根据权利要求6所述的探放水钻孔孔口管装置，其特征在于，所述孔口管本体的外径为80mm-100mm，内径为70mm-90mm，壁厚为3mm-5mm。

8.根据权利要求7所述的探放水钻孔孔口管装置，其特征在于，所述纵向加强筋的焊点间距范围为1cm-5cm。

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