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一种矿井钻探钻孔防喷装置

2021-03-13 12:01:56

一种矿井钻探钻孔防喷装置

  技术领域

  本实用新型涉及矿井钻孔技术领域,尤其涉及一种矿井钻探钻孔防喷装置。

  背景技术

  矿井是形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、装备、地面建筑物和构筑物的总称,也是地质能源开采必经的通道,通常瓦斯在煤体或围岩中是以游离状态和吸着状态存在的,在瓦斯抽采过程中,随着矿井深度的延伸,会出现在短时间内连续不断地喷出大量煤粉和瓦斯的现象,即钻孔喷孔,短时间内从钻孔内涌出大量瓦斯容易使巷道内瓦斯浓度超标,严重的话会损害施工人员人身安全,因此就需要对矿井的钻孔进行防喷处理。

  然而现有的钻孔防喷装置通常都是采用对钻孔内高压瓦斯进行密封阻挡的措施,缺少对高压瓦斯进行泄压的处理,由于密封阻挡的结构在长时间的高压冲击下会发生不可逆的变形现象,从而容易发生钻孔内瓦斯泄漏的现象,进而降低了钻孔瓦斯防喷的效果。

  实用新型内容

  本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种矿井钻探钻孔防喷装置。

  为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:一种矿井钻探钻孔防喷装置,包括:套管;

  所述套管的顶部外壁螺栓固定有钻机,且钻机通过联轴贯穿套管的内腔与钻杆传动连接;

  所述套管的外壁开设有泄压孔,且泄压孔的内侧开口端连通有延伸至套管外侧的泄压管;

  所述泄压管的出口端连通有软管,且软管的出口端连通有储气罐;

  所述储气罐的外壁连通有气压表;

  所述套管的外壁且位于泄压孔的开口端外侧包裹有密封环。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  还包括固定架;

  所述固定架设置在钻孔的开口端外壁且位于套管的外侧;

  所述固定架的截面为U形结构;

  所述固定架的水平端内壁螺栓固定有液压缸,且液压缸与钻机的外壁连接。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  还包括夹环;

  所述夹环套接在套管的外壁;

  所述夹环的外壁通过焊接的伸缩组件与密封环连接;

  所述伸缩组件由夹套、弹簧和顶杆组成,其中,顶杆的一端与焊接在夹套内的弹簧弹性连接。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  所述密封环的外壁粘贴有外密封圈;

  所述密封环的内壁粘贴有内密封圈;

  所述外密封圈与内密封圈的厚度大小一致。

  作为上述技术方案的进一步描述:

  还包括夹持架;

  所述夹持架螺栓固定在储气罐的外壁;

  所述夹持架的内部贯穿连接有延伸至储气罐内腔的滤板。

  有益效果

  本实用新型提供了一种矿井钻探钻孔防喷装置。具备以下有益效果:

  (1):该钻孔防喷装置通过在钻杆上开设的泄压孔,可以在密封环受到矿井内瓦斯气体冲击上移后,使得高压的瓦斯气体进入泄压孔内并向外导出,从而对钻孔内高压的瓦斯气体起到泄压缓冲的作用,防止瓦斯气体从矿井钻孔内喷射处理,有效的确保了矿井钻孔的施工安全性。

  (2):该钻孔防喷装置采用伸缩组件内弹簧的弹性结构,可以在密封环受力上移时,对密封环起到二次辅助泄压的作用,防止密封环在套管上位移过大而发生脱落的现象,进一步的保护了防喷装置的防护安全性。

  附图说明

  图1为本实用新型提出的一种矿井钻探钻孔防喷装置的整体结构示意图;

  图2为本实用新型中伸缩组件的内部结构示意图;

  图3为本实用新型中密封环的横截面结构示意图;

  图4为本实用新型中套管与泄压孔连接处的局部结构示意图;

  图5为本实用新型中储气罐的内部结构示意图。

  图例说明:

  1、液压缸;2、固定架;3、钻机;4、套管;5、夹环;6、伸缩组件;61、夹套;62、弹簧;63、顶杆;7、密封环;71、外密封圈;72、内密封圈;8、钻杆;9、泄压孔;10、泄压管;11、软管;12、储气罐;121、滤板;122、夹持架;123、气压表。

  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。

  如图1-图5所示,一种矿井钻探钻孔防喷装置,包括:套管4;

  套管4的顶部外壁螺栓固定有钻机3,且钻机3通过联轴贯穿套管4的内腔与钻杆8传动连接;

  套管4的外壁开设有泄压孔9,且泄压孔9的内侧开口端连通有延伸至套管4外侧的泄压管10;

  泄压管10的出口端连通有软管11,且软管11的出口端连通有储气罐12;

  储气罐12的外壁连通有气压表123;

  套管4的外壁且位于泄压孔9的开口端外侧包裹有密封环7;

  密封环7的外壁粘贴有外密封圈71;

  密封环7的内壁粘贴有内密封圈72;

  外密封圈71与内密封圈72的厚度大小一致。

  在本实施方式中,将钻杆8插入到矿井内的钻孔中,启动钻机3使其带动钻杆8进行钻孔操作,当钻杆8钻到高压瓦斯气体时,高压瓦斯气体会沿着钻孔的内壁向外流动,并且与套管4外的密封环7接触,使得密封环7受力沿着套管4的外壁向外移动,由于密封环7采用外密封圈71和内密封圈72的组合密封结构,可以对密封环7与钻孔的内壁之间起到高效密封的效果,并且露出泄压孔9,此时高压瓦斯气体会进入泄压孔9内沿着泄压管10向外流动,并进入储气罐12内进行收集,并且在气压表123的监测下,确保储气罐12内瓦斯气体的压力大小安全。

  还包括固定架2,固定架2设置在钻孔的开口端外壁且位于套管4的外侧,固定架2的截面为U形结构,固定架2的水平端内壁螺栓固定有液压缸1,且液压缸1与钻机3的外壁连接。

  在本实施方式中,将固定架2安装在钻孔的开口端外壁,使得液压缸1与钻机3连接,从而对钻机3起到支撑的作用,防止套管4在受力高压瓦斯气体冲击时发生钻机3外移的现象,进而确保了钻机3和钻杆8的工作状态稳定性。

  还包括夹环5,夹环5套接在套管4的外壁,夹环5的外壁通过焊接的伸缩组件6与密封环7连接,伸缩组件6由夹套61、弹簧62和顶杆63组成,其中,顶杆63的一端与焊接在夹套61内的弹簧62弹性连接。

  在本实施方式中,当密封环7受到高压瓦斯气体冲击时,密封环7会向外挤压伸缩组件6,使得顶杆63挤压弹簧62并使其压缩到夹套61内进行缓冲,并配合夹环5的夹持固定效果,对密封环7的移动幅度起到防脱限位的作用,同时也确保密封环7在不受力时可以自动复位,将泄压孔9进行密封防护。

  还包括夹持架122,夹持架122螺栓固定在储气罐12的外壁,夹持架122的内部贯穿连接有延伸至储气罐12内腔的滤板121。

  在本实施方式中,夹持架122可以对嵌设的滤板121起到夹持固定的作用,确保滤板121安装位置的稳定性,也方便滤板121的拆装操作,使得滤板121可以对进入储气罐12内的瓦斯气体起到高效的过滤作用,提高储气罐12内瓦斯气体的整洁度。

  在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

  以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

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