一种煤矿采区瓦斯抽采装置及方法
技术领域
本发明涉及煤矿瓦斯抽采设备技术领域，具体是一种煤矿采区瓦斯抽采装置及方法。
背景技术
目前，在对煤矿进行开采过程中，需要对煤矿煤层内的瓦斯进行抽采，以便防止瓦斯卸出后出现事故。目前的瓦斯抽装置在对瓦斯进行抽采时，一般仅仅依靠负压作用对瓦斯进行抽取，在抽取时需要设置抽采管，目前的抽采管一般是伸入钻孔中，然后利用封孔剂进行封孔，之后负压抽采，这种抽采方式抽采管的密封性不佳，抽采效果较差，而且，藏于煤层中的气体难以完全释放，导致瓦斯抽采不彻底，影响瓦斯抽采的效果。
针对上述问题，现有专利公告号为CN109184781B的专利公布了一种抽气装置，但是该装置在使用时，需要对抽气管端部进行注胶封堵，这种封堵方式较为费时，还需要等待注胶凝固后才能抽气，并且由于抽气管端部进气孔与煤层挤压接触，这一进气孔容易发生堵塞，尤其是在插管的时候，针对这一问题，现在提供一种便于封堵的煤矿采区瓦斯抽采装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤矿采区瓦斯抽采装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种煤矿采区瓦斯抽采装置，包括用于插入煤层内部的管体，所述管体插入端为半球形结构，所述管体内部设有用于通气的抽气腔，所述抽气腔右端口处配合设有一根用于连接抽气机构的抽气管，所述抽气管上设有电磁阀，所述管体插入端内部设有用于对煤层产生震动以促使煤层中气体溢出的脉冲振动器；
所述管体的插入端外侧设有便于气体进入的进气组件；
靠近抽气管的管体表面滑动套设有一个滑动套，所述滑动套与推动杆一端连接，所述推动杆另一端与推动缸的输出端连接，通过推动缸带动滑动套在管体表面位置移动，所述滑动套上设有用于对煤矿岩石表面进行打磨和定位的打磨定位件和用于对打磨后的区域进行密封的膨胀密封件；
通过打磨定位件对一个区域进行打磨操作，进而构建环状的密封腔，然后通过推动缸移动滑动套，使得膨胀密封件转移到之前打磨的位置，从而膨胀密封件与岩石内壁之间构建密封区域。
作为本发明进一步的方案：所述打磨定位件包括环设在滑动套表面的安装腔，所述安装腔中转动设有一个转动环，所述转动环外侧阵列分布有若干个伸缩杆，每个伸缩杆的输出端安装有一个打磨块，所述安装腔表面安装有一个驱动电机，驱动电机的输出端设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与转动环表面的从动齿环相互啮合。
作为本发明再进一步的方案：所述膨胀密封件包括设置在滑动套外侧的环状槽，所述环状槽内部配合设有一个环状气囊，所述环状气囊的进气端连接充气管，所述充气管右端与滑动套右端的充气嘴连接，所述充气嘴与充气机构相配合。
作为本发明再进一步的方案：所述打磨定位件和膨胀密封件的数量都为一个以上，且二者为间隔分布。
作为本发明再进一步的方案：所述伸缩杆和打磨块之间为可拆卸设置，便于后期的更换。
作为本发明再进一步的方案：所述管体表面涂覆有防腐蚀层。
作为本发明再进一步的方案：所述进气组件包括设置在管体表面的插孔，插孔中配合设有一根透气管，所述透气管表面均匀分布有若干个透气孔，所述透气管上端设有一个封板，所述插孔上端外侧设有与封板相配合的封槽，所述透气管下端设有一个磁铁块，所述磁铁块与抽气腔内壁之间通过复位弹簧连接固定，在复位弹簧的作用下，磁铁块与抽气腔内壁接触，透气管伸出插孔，所述抽气腔内壁设有用于通电对磁铁块产生磁力以使得透气管收入插孔内部的电磁铁。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明针对现有装置的弊端进行设计，可以快速的实现管体与孔洞的定位和封堵，并且这里的封堵本身具有一定的缓冲性能，即使在脉冲振动器的作用下，也不会发生密封性降低的问题，另外还配合进气组件的防堵功能，有效的保证了装置的持久工作效果，实用性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构局部放大图。
图3为本发明中转动环的结构示意图。
其中：管体100、抽气管101、电磁阀102、抽气腔103、进气组件2、复位弹簧21、电磁铁22、透气管23、封板24、磁铁块25、脉冲振动器3、滑动套4、打磨定位件5、膨胀密封件6、推动杆41、推动缸42；
环状气囊61、环状槽62、充气管63、转动环51、伸缩杆52、打磨块53、驱动齿轮54、驱动电机55、从动齿环510。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-3，本发明实施例中，一种煤矿采区瓦斯抽采装置，包括用于插入煤层内部的管体100，所述管体100插入端为半球形结构，所述管体100内部设有用于通气的抽气腔103，所述抽气腔103右端口处配合设有一根用于连接抽气机构的抽气管101，所述抽气管101上设有电磁阀102，所述管体100插入端内部设有用于对煤层产生震动以促使煤层中气体溢出的脉冲振动器3；
所述管体100的插入端外侧设有便于气体进入的进气组件2，所述进气组件2具有防堵塞功能；
靠近抽气管101的管体100表面滑动套设有一个滑动套4，所述滑动套4与推动杆41一端连接，所述推动杆41另一端与推动缸42的输出端连接，通过推动缸42带动滑动套4在管体100表面位置移动，所述滑动套4上设有用于对煤矿岩石表面进行打磨和定位的打磨定位件5和用于对打磨后的区域进行密封的膨胀密封件6；
这样在实际使用时，通过打磨定位件5对一个区域进行打磨操作，进而构建环状的密封腔，然后通过推动缸42移动滑动套4，使得膨胀密封件6转移到之前打磨的位置，从而膨胀密封件6与岩石内壁之间构建密封区域；
所述打磨定位件5包括环设在滑动套4表面的安装腔，所述安装腔中转动设有一个转动环51，所述转动环51外侧阵列分布有若干个伸缩杆52，每个伸缩杆52的输出端安装有一个打磨块53，所述安装腔表面安装有一个驱动电机55，驱动电机55的输出端设有驱动齿轮54，所述驱动齿轮54与转动环51表面的从动齿环510相互啮合，在不需打磨时，伸缩杆52控制打磨块53收入安装腔中，在需要打磨时，先通过驱动电机配合齿轮和齿环传动，从而使得转动环51高速转动，然后通过伸缩杆52伸长，使得打磨块53渐渐伸出安装腔，从而对墙壁进行打磨，被打磨的区域会形成一个环状的光滑表面层；
所述膨胀密封件6包括设置在滑动套4外侧的环状槽62，所述环状槽62内部配合设有一个环状气囊61，所述环状气囊61的进气端连接充气管63，所述充气管63右端与滑动套4右端的充气嘴连接，所述充气嘴与充气机构相配合，后期通过对环状气囊61进行充气，使其膨胀，从而与被打磨定位件5加工出来的光滑表面相配合，从而完成密封；
而此时的打磨定位件5上的伸缩杆52带动打磨块53向外伸长，进而抵压岩石内壁，从而完成对管体100的定位；
所述进气组件2包括设置在管体100表面的插孔，插孔中配合设有一根透气管23，所述透气管23表面均匀分布有若干个透气孔，所述透气管23上端设有一个封板24，所述插孔上端外侧设有与封板24相配合的封槽，所述透气管23下端设有一个磁铁块25，所述磁铁块25与抽气腔103内壁之间通过复位弹簧21连接固定，在复位弹簧21的作用下，磁铁块25与抽气腔103内壁接触，透气管23伸出插孔，所述抽气腔103内壁设有用于通电对磁铁块25产生磁力以使得透气管23收入插孔内部的电磁铁22；
这样就可以通过通电与否来控制透气管23的伸出状态，在进行管体100插管时，将透气管23收入插孔内部，从而避免煤粉堵塞进气端口，后期也可以通过控制电磁铁22通断来使得透气管23往复运动，从而保证进气端口的透气性。
本发明的工作原理是：使用时，先将管体100插入预先设定的孔洞中，然后通过打磨定位组件5对相应位置加工出多个环状槽，随后通过推动缸带动滑动套4移动，实现打磨定位件5和封堵密封件6位置的替换，通过对环状气囊61进行充气，使其膨胀，从而与被打磨定位件5加工出来的光滑表面相配合，从而完成密封，而此时的打磨定位件5上的伸缩杆52带动打磨块53向外伸长，进而抵压岩石内壁，从而完成对管体100的定位，最后通过抽气机构与抽气管101连接，从而进行气体的收集。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
