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一种煤矿瓦斯抽采孔洞封堵装置

2021-01-27 22:50:01

一种煤矿瓦斯抽采孔洞封堵装置

  技术领域

  本实用新型涉及煤矿开采技术领域,具体为一种煤矿瓦斯抽采孔洞封堵装置。

  背景技术

  煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域,一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时,一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭,此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时,一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭,此为露天煤矿。我国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间,通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料,是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物,在适宜的地质环境中,逐渐堆积成厚层,并埋没在水底或泥沙中,经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中,以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多,是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46~97%,呈褐色至黑色,具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同,煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类,煤矿中经常会蕴含瓦斯,常需要向煤层和瓦斯聚集区域打钻进行煤矿瓦斯抽采,以预防瓦斯爆炸、瓦斯突出等安全事故的发生,抽采结束后需要对抽采孔进行封堵,以防瓦斯泄漏,对井下作业环境造成破坏,威胁作业人员生命安全。

  然而,现有的对于煤矿瓦斯抽采孔洞封堵的方式存在以下的问题:(1)现有的封堵方式主要采用聚氨酯或者水泥浆进行封堵,聚氨酯进行封堵时容易出现封堵不严密而出现泄漏的问题,水泥浆进行封堵容易导致瓦斯外泄并且凝固较慢;(2)瓦斯抽取管道外拔的过程中气体容易从管道孔直接排出,安全性不高。为此,需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于提供一种煤矿瓦斯抽采孔洞封堵装置,解决了背景技术中所提出的问题,满足实际使用需求。

  为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种煤矿瓦斯抽采孔洞封堵装置,包括瓦斯抽采孔,所述瓦斯抽采孔的外围开设有安装槽,所述安装槽内安装有封堵机构,所述封堵机构覆盖在瓦斯抽采孔的开口处且外围通过锚杆固定在安装槽的内壁上,所述封堵机构包括封堵主板和设置在封堵主板正上方的液压缸,所述封堵主板的中部开设有管道插口且两侧对称安装有两组导向板,所述导向板的内壁开设有导向槽,两组所述导向槽之间活动穿插有活动插板,所述活动插板的上端与液压缸的动力输出端固定连接且正下方设置有配合活动插板的弧面对接板,所述封堵主板的左上角和右上角均开设有安装口,所述安装口内均螺纹设置有注料管,所述注料管的内端位于安装口的内侧且外端设置有水泥泵,所述水泥泵的出料端注料管固定连接且入料端连接有导入管。

  作为本实用新型的一种优选实施方式,所述封堵主板内侧呈凹面结构且内壁安装有导热板,所述导热板的背面均匀安装有四组电加热板,四组所述电加热板内置于封堵主板内部。

  作为本实用新型的一种优选实施方式,所述导热板的表面均匀开设有若干组导热孔,所述导热孔的内端呈凸状结构。

  作为本实用新型的一种优选实施方式,所述活动插板的内部开设有弧形槽,所述弧形槽的直径、管道插口和弧面对接板三者的直径相同。

  作为本实用新型的一种优选实施方式,所述封堵主板与安装槽的接触面、弧形槽的内壁以及弧面对接板的表面均硫化有橡胶密封垫。

  与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

  1.本方案对瓦斯抽采孔洞封堵方式进行了改进,在瓦斯开采前即可进行安装,可以在保持瓦斯抽采孔密封的情况下进行水泥浆灌入,并配合安装有加速水泥浆凝固的加热机构,可以较大程度上提高水泥浆的凝固速度,并且安装过后可以直接将封堵装置拆卸,进行反复使用,提高装置的利用率。

  2.本方案在采集管道外拔的过程中就可以对洞孔进行紧急闭合,避免大量的瓦斯在管道外拔的过程中出现泄漏的情况出现,提高装置的功能性。

  附图说明

  图1为本实用新型的安装结构图;

  图2为本实用新型的安装侧视图;

  图3为本实用新型所述导热板结构图。

  图中:1-瓦斯抽采孔,2-安装槽,3-封堵主板,4-液压缸,5-管道插口,6- 导向板,7-导向槽,8-活动插板,9-弧面对接板,10-安装口,11-注料管,12- 水泥泵,13-导入管,14-导热板,15-电加热板,16-导热孔,17-弧形槽,18- 橡胶密封垫。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。

  请参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:一种煤矿瓦斯抽采孔洞封堵装置,包括瓦斯抽采孔1,瓦斯抽采孔1的外围开设有安装槽2,安装槽2内安装有封堵机构,封堵机构覆盖在瓦斯抽采孔1的开口处且外围通过锚杆固定在安装槽2的内壁上,封堵机构包括封堵主板3和设置在封堵主板3正上方的液压缸4,封堵主板3的中部开设有管道插口5且两侧对称安装有两组导向板6,导向板6的内壁开设有导向槽7,两组导向槽7之间活动穿插有活动插板8,活动插板8的上端与液压缸4的动力输出端固定连接且正下方设置有配合活动插板8的弧面对接板9,封堵主板3的左上角和右上角均开设有安装口10,安装口10内均螺纹设置有注料管11,注料管11的内端位于安装口10的内侧且外端设置有水泥泵12,水泥泵12的出料端与注料管11固定连接且入料端连接有导入管13。

  进一步改进地,如图2所示:封堵主板3内侧呈凹面结构且内壁安装有导热板14,导热板14的中部也开设有管道插口5,导热板14的背面均匀安装有四组电加热板15,四组电加热板15内置于封堵主板3内部,通过电加热板15 将热量导至导热板14,并通过导热板14对水泥进行烘干处理。

  附注1:导热板14和电加热板15均采用金属材质。

  进一步改进地,如图3所示:导热板14的表面均匀开设有若干组导热孔16,导热孔16的内端呈凸状结构,通过开设有若干组导热孔16可以并呈凸状结构可以提高导热板14与水泥层接触时的烘干效率。

  进一步改进地,如图1所示:活动插板8的内部开设有弧形槽17,弧形槽17的直径、管道插口5和弧面对接板9三者的直径相同,这样的设计方式便于三者进行对接密封。

  具体地,封堵主板3与安装槽2的接触面、弧形槽17的内壁以及弧面对接板9的表面均硫化有橡胶密封垫18,这样的设计方式可以提高封堵主板3与安装槽2接触时的密封性,并使得弧面对接板9与弧形槽17提高密封性。

  在使用时:本实用新型在瓦斯抽采管道安装时将封堵机构同步安装并在瓦斯抽采孔1的外围开设安装槽2,通过锚杆将封堵机构固定在安装槽2内,当需要对瓦斯抽采孔1进行封堵时,将瓦斯抽采管道外拔并同步通过液压缸4推动活动插板8顺着导向槽7向下移动,使得活动插板8对管道插口5进行覆盖并与下方的弧面对接板9对接密封,然后通过水泥泵12将水泥抽至封堵主板3内侧的瓦斯抽采孔1内进行填堵,填堵完成后通电电加热板15通电加热并将热量传递至导热板14上,导热板14对水泥进行烘干处理,提高瓦斯抽采孔1的封堵效率,当封堵完成后,将封堵机构直接拆卸下来即可,可以进行重复使用。

  附注:液压缸4采用90/50-330型号,水泥泵12采用LG100型号,电加热板15采用BDR/DJR型号。

  最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

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