CN214723470U - 一种用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于磨料气体射流技术领域，具体公开一种用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置，包括外层低压气路杆、内层高压气路杆、内层高压气路杆环形固定支架和环形密封圈；内层高压气路杆环形固定支架由外环、内环和固定支架支撑板组成；其外层低压气路杆采用螺纹连接方式，内层高压气路杆采用端面密封方式进行连接。应用本实用新型能够有效的降低设备磨损，提高使用寿命，降低成本；采取合适的密封方式和结构，提高连接稳定性和设备密封性；避免另设磨料输送管路，结构简单。
Description
技术领域
本实用新型属于磨料气体射流技术领域，尤其涉及一种用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置。
背景技术
煤矿瓦斯是重要的非常规天然气资源之一，在煤矿井下开展高瓦斯煤层的煤层抽采时，未卸压的煤层气抽采能否取得较好的结果取决于煤层的渗透性。但我国大部分的煤层属于高瓦斯低渗煤层，煤层松软且渗透性差，由于煤层的渗透性直接决定煤层瓦斯的抽采及利用效率，解决低渗煤层的煤层气难抽采问题已成为确保煤矿安全生产，提高煤层气产量和利用率的关键环节。
目前，井下多使用水力化措施措施通过增加煤层裂隙数量、释放地应力、改善煤层渗透性来强化瓦斯抽采效果，但是在松软煤层中水力化卸压技术可能会导致塌孔、堵孔现象反而减弱瓦斯抽采效果，并且水对煤层中瓦斯的解析和运移会产生不利影响。高压磨料气体射流作为新型的卸压增透技术, 可避免“水力化”增透措施出现的塌孔、抑制瓦斯解吸等问题, 具有良好的应用前景，在磨料气体输送过程中，避免气体压力损失和提高输送磨料效率是利用磨料气体射流技术进行卸压增透的关键，因此需要设计气体和磨料分别输送的双层钻杆。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置，能够优化磨料输送系统，有效降低后混合式磨料气体射流对钻杆的磨损。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置，包括外层低压气路杆和位于其内部与其同心设置的内层高压气路杆，所述外层低压气路杆和内层高压气路杆之间两端部通过环形固定支架支撑连接。
进一步的，所述环形固定支架包括内环、外环以及连接内环与外环的支撑板，所述支撑板为三个，三个支撑板沿着内环圆周均匀设置，上述分布方式能够在保证内部高压气路杆稳定性的同时，减少支撑板对低压气路中磨料输送的影响；支撑板与外环和内环的连接处为圆弧倒角，能够有效的避免应力集中引起的支撑板疲劳损坏，所述内环的直径与内层高压气路杆相适应，且内环内部车有螺纹，所述外环的直径与外层低压气路杆内径相适应。
进一步的，所述外层低压气路杆左端为母螺纹，右端为公螺纹，外层低压气路钻杆通过螺纹连接方式进行连接，采用螺纹方式进行连接能够有效的提高钻杆的密封性，提高钻杆之间的连接稳定性，提高防脱性能，改善使用效果；所述内层高压气路杆左端为公接头，右端为母接头，且公接头上设有环形凹槽，环形凹槽上套设有环形密封圈，内层高压气路杆通过端面密封的方式进行连接，能在高压气体流通情况下保证其内杆连接处的密封性。
进一步的，所述外层低压气路杆两端内侧设有台肩，用于固定环形固定支架，通过上述结构使两个环形固定支架与内层高压气路杆之间产生预紧力，提高连接的可靠性和防松能力，增强连接的紧密性和刚性，外层低压气路杆使用无缝钢管，材质为Q345号钢，上述内层高压气路杆使用无缝钢管，材质为34Mn2V。
本实用新型具有的优点是：本实用新型设计合理，通过螺纹密封，端面密封的密封方式，保证了设备密封性的前提下，能够有效的减少磨料对设备的磨损；材料选取合理，选用耐磨钢材，且具有较强的抗弯强度和抗扭强度，能够增加装置使用寿命，降低成本；结构简单，将磨料输送气路与高压气路进行结合，解决了另设管路提供磨料的问题。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型中环形固定支架的结构示意图。
具体实施方式
如图所示，一种用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置包括外层低压气路杆1和位于其内部与其同心设置的内层高压气路杆2，所述外层低压气路杆1和内层高压气路杆2之间两端部通过环形固定支架3支撑连接。
外层低压气路杆1通过螺纹密封的方式进行连接，其一端为母螺纹5，一端为公螺纹6；上述螺纹的的深度为1.00+0.05mm；采用螺纹方式进行连接能够有效的提高钻杆的密封性，提高钻杆之间的连接稳定性，提高防脱性能，改善使用效果。
内层高压气路杆2通过端面密封的方式进行连接，其一端为公接头7，一端为母接头8，且公接头7上的环形凹槽装有环形密封圈4，能在高压气体流通情况下保证其内杆连接处的密封性。
环形固定支架3通过焊接方式将三根支撑板11、外环9和内环10连接起来，上述三根支撑板11沿内外环均匀分布，其两两间隔角度为120°，上述分布方式能够在保证内部高压气路杆2稳定性的同时，减少支撑板11对低压气路中磨料的输送的影响，支撑板11与外环9和内环10的连接处为直径2mm的圆弧倒角，能够有效的避免应力集中引起的支撑板11疲劳损坏，且内环内部车有螺纹12，内环10与内层高压气路杆2通过螺纹连接进行固定，且外层低压气路杆1两端内侧设有台肩，用于固定环形固定支架3，通过上述结构使两个环形固定支架3与内层高压气路杆2之间产生预紧力，提高连接的可靠性和防松能力，增强连接的紧密性和刚性。
具体使用时，首先将内层高压气路杆2插入外层低压气路杆1中，随后从两端将环形固定架3旋入上述内杆来固定内杆，重复以上操作可装配多段双层钻杆，根据施工长度将多段双层钻杆连接起来，上述内杆2与外杆1之间的区域通入低压气体和磨料，内层钻杆内部通入高压气体，优选的，上述外层低压气路杆使用无缝钢管，材质为Q345号钢，外层低压气路钻杆外径为50mm，壁厚为6.5mm，上述内层高压气路杆使用无缝钢管，材质为34Mn2V，内层高压气路杆外径为16mm，壁厚为6mm，上述环形密封圈为橡胶O形圈，所述外环外径为38mm，内径为37mm；所述内环外径为20mm，内径为16mm；上述内环和外环的厚度为2mm。
Claims (4)
1.一种用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置，其特征在于：包括外层低压气路杆和位于其内部与其同心设置的内层高压气路杆，所述外层低压气路杆和内层高压气路杆之间两端部通过环形固定支架支撑连接。
2.如权利要求1所述的用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置，其特征在于：所述环形固定支架包括内环、外环以及连接内环与外环的支撑板，所述支撑板为三个，三个支撑板沿着内环圆周均匀设置，支撑板与外环和内环的连接处为圆弧倒角，所述内环的直径与内层高压气路杆相适应，且内环内部车有螺纹，所述外环的直径与外层低压气路杆内径相适应。
3.如权利要求2所述的用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置，其特征在于：所述外层低压气路杆左端为母螺纹，右端为公螺纹，所述内层高压气路杆左端为公接头，右端为母接头，且公接头上设有环形凹槽，环形凹槽上套设有环形密封圈。
4.如权利要求3所述的用于后混式磨料气体射流输送磨料的双层钻杆装置，其特征在于：所述外层低压气路杆两端内侧设有台肩。
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