CN220267653U - 一种井下钻孔防喷孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井下钻孔防喷孔装置，包括防喷孔箱、定位连接件，防喷孔箱包括左右连接的第一箱体和第二箱体，第一箱体上端设置第一抽采口，第一抽采口与瓦斯抽采主管连接，下端设置第一出渣口，左端面设置第一左穿孔，第一左穿孔与定位连接件连接，右端连接有挡板，挡板对应第一左穿孔设置第一右穿孔，第二箱体上端设置第二抽采口，第二抽采口与瓦斯抽采汇流管连接，下端设置第二出渣口，左端面设置有密封橡胶板，密封橡胶板与挡板抵接，密封橡胶板对应第一右穿孔开设有多个割缝，用于钻杆穿过，第二箱体右侧面设有第二右穿孔，第二右穿孔连接有橡胶密封圈。本装置操作简单，零件较少，成本低，适于井下大面积推广。

Description

一种井下钻孔防喷孔装置

技术领域

本实用新型属于采煤器械领域，特别是涉及一种井下钻孔防喷孔装置。

背景技术

我国煤层储存条件复杂，其中70％的矿井为高瓦斯矿井，如果瓦斯防治措施执行不到位极易发生煤与瓦斯突出事故。因此在矿井下打钻孔抽采煤层瓦斯来降低煤层瓦斯压力和含量是瓦斯治理重要措施之一。煤矿瓦斯抽采就是向煤层和瓦斯集聚区域打钻，将钻孔接在专用的管路上，用抽采设备将煤层和采空区中的瓦斯抽至地面，加以利用；或排放至总回风流中。煤层钻孔施工过程中，伴随着瓦斯含量的增加，钻孔深度的增大，高压的瓦斯会从钻孔处顺着钻杆携带煤粉及水喷射出来，俗称喷孔，严重时会造成井下巷道瓦斯预警事故，而瓦斯预警频次增多又极大的制约着煤矿生产效率。因此，如何提供一种装置，能在瓦斯抽采钻孔时有效防止喷孔情况的发生，保证矿井内工作人员的安全，是本行业的研究方向之一。

中国实用新型专利CN216767457U公开了一种用于突出煤层瓦斯抽采钻孔的防喷孔装置，包括防喷孔三通管、排渣箱体、防喷装置主体和柔性风筒；箱体、防喷装置主体和柔性风筒；所述防喷孔三通管为两端开口的空心管，且在靠近一端的空心管两侧对称开设抽气口和排渣口，抽气口通过瓦斯抽采分支管一与排渣箱体连接，排渣箱体通过瓦斯抽采分支管 二与瓦斯抽采总管路连接，在抽气口处装有截止阀一； 所述防喷装置主体包括壳体、进口段、出口段和瓦斯排出段，壳体内部设有密封门，密封门通过合页与壳体内部活动连接，密封门处于闭合状态时，其将壳体内部分隔成空间一和空间二，密封门打开时能以合页为轴向空间二转动，使空间一和空间二连通；所述空间二 内设有压簧，压簧一端与空间二的壳体内部连接，另一端与密封门连接，压簧对密封门施加初始压力，使密封门的初始状态为闭合状态；所述进口段和出口段分别处于壳体两侧，且进口段一端与空间一连通，出口段一端与空间二连通，瓦斯排出段处于壳体上部，且瓦斯排出段一端与空间二连通；所述防喷孔三通管的排渣口通过排渣软管与进口段另一端连接，出口段另一端与柔性风筒的进口连接；瓦斯排出段另一端通过瓦斯抽采分支管三与瓦斯抽采总管路连接；所述瓦斯排出段另一端处装有截止阀二。 上述装置在壳体内设密封门将壳体分为两个空间，零件繁多，操作复杂，成本高，不利于井下大范围推广使用。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是现有防喷孔装置零件繁多，操作复杂，成本高的问题。

本实用新型提供一种井下钻孔防喷孔装置，包括防喷孔箱、定位连接件，以钻孔孔底到孔口的轴向方向为由左向右的方向，所述防喷孔箱包括左右连接的第一箱体和第二箱体，第一箱体上端设置第一抽采口，第一抽采口与瓦斯抽采主管连接，下端设置第一出渣口，左端面设置第一左穿孔，第一左穿孔与定位连接件连接，右端面连接有挡板，挡板对应第一左穿孔设置第一右穿孔，第二箱体上端设置第二抽采口，第二抽采口与瓦斯抽采汇流管连接，下端设置第二出渣口，左端面设置有密封橡胶板，密封橡胶板与挡板抵接，密封橡胶板对应第一右穿孔开设有多个割缝，用于钻杆穿过，第二箱体右端面设有第二右穿孔，第二右穿孔连接有橡胶密封圈，所述定位连接件包括引导套筒和若干固定环，引导套筒与第一左穿孔固定连接，引导套筒伸入钻孔内，并通过置于其外周部的锥形环状橡胶楔子固定，若干固定环沿第一箱体的左端面四周设置，若干固定环通过花篮螺丝与煤岩壁外的支护网固定连接。

进一步的，所述第一箱体和所述第二箱体的相对面上分别设置有呈方环形的第一连接板和第二连接板，第一连接板与第二连接板上分别设置第一连接孔和第二连接孔。

进一步的，所述密封橡胶板的周向向外延伸，延伸部分设置有第三连接孔。

进一步的，所述第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔对应设置，第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔内穿设有螺栓，螺栓通过螺母紧固。

进一步的，所述挡板与第一箱体的左端面为一体结构。

进一步的，还包括第一法兰和第二法兰，所述第二右穿孔固定连接第一法兰，橡胶密封圈抵接在第一法兰和第二法兰之间，第一法兰和第二法兰内穿设螺栓，并通过螺母紧固。

进一步的，所述多个割缝以辐射形式布置，所述多个割缝形成的集群具有大体圆形的形状，所述多个割缝在集群的中心处汇聚。

进一步的，所述第一箱体的体积大于第二箱体。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型井下钻孔防喷孔装置，通过加装密封橡胶板，为瓦斯喷孔起到了很好的缓冲效果，提高了装置气密性，并对瓦斯进行了单独带抽，与周边抽采汇流管互不干扰，减少了堵孔、堵管现象。通过先封孔后打钻，大大改善了打钻过程中严重漏气的问题，提高了钻孔气密性，更加有效的收集钻孔喷出的瓦斯，大大降低了瓦斯喷孔所导致的瓦斯预警频次，有效减少了瓦斯预警事故频次，增加了安全生产系数，瓦斯得到了更加充分的治理。同时本装置操作简单，零件较少，成本低，适于井下大面积推广。

附图说明

图1 、本实用新型井下钻孔防喷孔装置示意图。

图中：1-第一箱体，2-第二箱体，3-第一抽采口，4-第一出渣口，5-第一左穿孔，6-挡板，7-第二抽采口，8-第二出渣口，9-密封橡胶板，10-第二右穿孔，11-第一法兰，12-第二法兰，13-橡胶密封圈。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。

一种井下钻孔防喷孔装置，包括防喷孔箱、定位连接件，以钻孔孔底到孔口的轴向方向为由左向右的方向，防喷孔箱包括第一箱体1和第二箱体2，第一箱体1的体积比第二箱体2大。

第一箱体1上端设置第一抽采口3，本实施例中，第一抽采口3为一个102接头，用于连接102高压胶管，第一抽采口3与瓦斯抽采主管连接，进行负压带抽，下端设置第一出渣口4，第一出渣口4为圆管状，直径为100mm，左端面设置第一左穿孔5，第一左穿孔5与定位连接件连接，右端面连接有挡板6，本实施例中，挡板6与第一箱体1的左端面为一体结构。挡板6对应第一左穿孔5设置第一右穿孔。

第二箱体2上端设置第二抽采口7，第二抽采口7为1个51接头，用于连接51 高压胶管，用瓦斯抽采汇流管负压带抽，下端设置第二出渣口8，第二出渣口8为圆管状，直径为50mm，左端面设置有密封橡胶板9，密封橡胶板9可有效缓冲喷孔煤渣瓦斯对钻机的冲击，密封橡胶板9与挡板6抵接，密封橡胶板9对应第一右穿孔开设有多个割缝，用于钻杆通过，多个割缝以辐射形式布置，多个割缝形成的集群具有大体圆形的形状，集群直径为150mm，多个割缝在集群的中心处汇聚。第二箱体2右侧面设有第二右穿孔10，第二右穿孔10固定连接第一法兰11，橡胶密封圈12抵接在第一法兰11和第二法兰13之间，第一法兰11和第二法兰12内穿设螺栓，并通过螺母紧固。

第一箱体1和第二箱体2左右连接，第一箱体1和第二箱体2的相对面上分别设置有呈方环形的第一连接板和第二连接板，第一连接板与第二连接板上分别设置第一连接孔和第二连接孔，密封橡胶板9的周向向外延伸，延伸部分设置有第三连接孔，第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔对应设置，第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔内穿设有螺栓，螺栓通过螺母紧固。

定位连接件包括引导套筒和若干固定环，引导套筒与第一左穿孔5固定连接，引导套筒伸入钻孔内，并通过置于其外周部的锥形环状橡胶楔子固定，若干固定环沿第一箱体的左端面四周设置，若干固定环通过花篮螺丝与煤岩壁外的支护网固定连接。

工作过程：煤层钻孔施工时，首先打设9m长钻孔，将DN160封孔管下入钻孔内，孔口用水泥进行封孔，等待24小时砂浆凝固后，将防喷孔装置固定在钻孔口，使钻机上加持的钻头套入防喷孔装置，进入引导套筒中。第一抽采口3连接102高压胶管，第二抽采口7连接51高压胶管，进行负压带抽，确认各部件连接完好后，即可开始施工。正常施工煤层钻孔时，从钻孔中流出的水煤，从第一箱体1的第一出渣口4流出。当发生轻微喷孔时，由于引导套筒和防喷孔箱体、钻机之间均设有密封连接件，煤渣和瓦斯将进入第一箱体1中，受到防喷孔装置两个箱体中间的密封橡胶板9的阻拦，煤渣和瓦斯的动能将被吸收。因为瓦斯较轻，煤渣较重，瓦斯大部分从防喷孔装置上方的第一抽采口3负压吸入主管路中，煤渣大部分从防喷孔装置下方的第一出渣口4排出。当发生严重喷孔时，煤渣和瓦斯将进入防喷孔装置中，会强烈冲击密封橡胶板9，大部分煤渣和瓦斯将会留在第一箱体1中；少量煤渣和瓦斯会冲过密封橡胶板9，进入到第二箱体2内。第一箱体1内瓦斯从防喷孔装置上方的第一抽采口3负压吸入主管路中，煤渣大部分从防喷孔装置下方的第一出渣口4排出；而第二箱体2内煤渣和瓦斯动能已经减弱，瓦斯从防喷孔装置上方的第二抽采口7负压吸入主管路中，煤渣大部分从防喷孔装置下方的第二出渣口8排出。

本实用新型井下钻孔防喷孔装置，通过加装密封橡胶板9，为瓦斯喷孔起到了很好的缓冲效果，提高了装置气密性，并对瓦斯进行了单独带抽，与周边抽采汇流管互不干扰，减少了堵孔、堵管现象。通过先封孔后打钻，大大改善了打钻过程中严重漏气的问题，提高了钻孔气密性，更加有效的收集钻孔喷出的瓦斯，大大降低了瓦斯喷孔所导致的瓦斯预警频次，有效减少了瓦斯预警事故频次，增加了安全生产系数，瓦斯得到了更加充分的治理。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (8)

1.一种井下钻孔防喷孔装置，其特征在于，包括防喷孔箱、定位连接件，以钻孔孔底到孔口的轴向方向为由左向右的方向，

所述防喷孔箱包括左右连接的第一箱体和第二箱体，第一箱体上端设置第一抽采口，第一抽采口与瓦斯抽采主管连接，下端设置第一出渣口，左端面设置第一左穿孔，第一左穿孔与定位连接件连接，右端面连接有挡板，挡板对应第一左穿孔设置第一右穿孔，第二箱体上端设置第二抽采口，第二抽采口与瓦斯抽采汇流管连接，下端设置第二出渣口，左端面设置有密封橡胶板，密封橡胶板与挡板抵接，密封橡胶板对应第一右穿孔开设有多个割缝，用于钻杆穿过，第二箱体右端面设有第二右穿孔，第二右穿孔连接有橡胶密封圈，

所述定位连接件包括引导套筒和若干固定环，引导套筒与第一左穿孔固定连接，引导套筒伸入钻孔内，并通过置于其外周部的锥形环状橡胶楔子固定，若干固定环沿第一箱体的左端面四周设置，若干固定环通过花篮螺丝与煤岩壁外的支护网固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种井下钻孔防喷孔装置，其特征在于，所述第一箱体和所述第二箱体的相对面上分别设置有呈方环形的第一连接板和第二连接板，第一连接板与第二连接板上分别设置第一连接孔和第二连接孔。

3.根据权利要求2所述的一种井下钻孔防喷孔装置，其特征在于，所述密封橡胶板的周向向外延伸，延伸部分设置有第三连接孔。

4.根据权利要求3所述的一种井下钻孔防喷孔装置，其特征在于，所述第一连接孔、第二连接孔、第三连接孔对应设置，所述第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔内穿设有螺栓，螺栓通过螺母紧固。

5.根据权利要求1所述的一种井下钻孔防喷孔装置，其特征在于，所述挡板与第一箱体的左端面为一体结构。

6.根据权利要求1所述的一种井下钻孔防喷孔装置，其特征在于，还包括第一法兰和第二法兰，所述第二右穿孔固定连接第一法兰，橡胶密封圈抵接在第一法兰和第二法兰之间，第一法兰和第二法兰内穿设螺栓，并通过螺母紧固。

7.根据权利要求1所述的一种井下钻孔防喷孔装置，其特征在于，所述多个割缝以辐射形式布置，所述多个割缝形成的集群具有大体圆形的形状，所述多个割缝在集群的中心处汇聚。

8.根据权利要求1所述的一种井下钻孔防喷孔装置，其特征在于，所述第一箱体的体积大于第二箱体。