專利名稱：一種巷道掘進超前探放水安全裝置的制作方法
技術領域：
一種巷道掘進超前探放水安全裝置技術領域[0001]本實用新型涉及一種超前鉆探安全防護裝置，尤其是一種能夠在突遇高承壓水體 時，有效控制出水量，防止高壓水傷人和防止鉆桿被高壓水頂出功能的巷道掘進超前探放 水安全裝置。
背景技術：
[0002]目前，在煤礦生產(chǎn)過程中，常常受到水的危害，特別是深部承壓水及陷落柱的威 脅。輕則影響生產(chǎn)，重則淹井傷人，給國家和人民財產(chǎn)造成巨大損失和政治影響。隨著礦井 開采深度增加，礦井受承壓水威脅越來越大。目前，礦井生產(chǎn)中有一種減壓、防突水裝置，在 礦井安全生產(chǎn)中起到了一定的作用，其缺點是不能防止鉆桿射出傷人。為避免在井下鉆探 施工過程中出現(xiàn)的“射箭、噴孔、淹井傷人”事故的發(fā)生和落實“有疑必探” “逢掘必鉆”的安 全方針，設計一種能夠防止鉆桿射出、防高壓水傷人、防突水淹井的巷道掘進超前探放水安 全裝置，是目前需要解決的技術問題。發(fā)明內容[0003]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠防止鉆桿射出、防高壓水傷人、 防突水淹井的巷道掘進超前探放水安全裝置。[0004]本實用新型解決其技術問題的技術方案是[0005]一種巷道掘進超前探放水安全裝置，由孔口管、控水截門、法蘭式三通管和減壓截 門組成，控水截門直接與孔口管連接，三通管的直通管與控水截門連接，減壓截門與三通管 的旁通管連接，在三通管的直通管的另一端連接有開合式鉆桿夾持器，在開合式鉆桿夾持 器與三通管之間通過開合式鉆桿夾持器和三通管的連接法蘭之間設置有鉆桿密封組合墊， 鉆桿密封組合墊的孔徑略小于鉆桿的直徑。[0006]本實用新型解決其技術問題的技術方案還可以是[0007]本實用新型所述的密封組合墊由兩層膠墊和一層鋼墊構成，鋼墊在兩層膠墊之 間，膠墊的孔徑略小于鉆桿的直徑，鋼墊的孔徑略大于鉆桿的直徑。[0008]本實用新型所述的開合式鉆桿夾持器由殼體、開合機構、夾持體和鎖緊裝置構成， 其殼體為法蘭短管，左端法蘭上有與三通管的法蘭匹配的連接孔，左端法蘭的直徑大于右 端法蘭的直徑，在法蘭短管的中部有與右端法蘭直徑相同的凸緣，右端法蘭與中部的凸緣 構成開合機構的支架，開合機構為兩個小于半圓環(huán)的環(huán)體，環(huán)體的內半徑等于或略大于右 端法蘭與中部凸緣之間的法蘭管的外半徑，前環(huán)體的上端通過前環(huán)體鉸軸鉸接在右端法蘭 與中部凸緣之間，后環(huán)體的上端通過前環(huán)體鉸軸鉸接在右端法蘭與中部凸緣之間，所述的 夾持體為兩個，前夾持體通過前夾持體螺栓螺母固定在前環(huán)體的中部，后夾持體通過后夾 持體螺栓螺母固定在后環(huán)體的中部，在右端法蘭與中部凸緣之間的管體上有夾持體通過 口，所述的鎖緊裝置設置在兩個環(huán)體的下端之間，左端法蘭與中部凸緣之間的法蘭管的內 徑與法蘭式三通管的內徑相當，右法蘭與中部凸緣之間的法蘭管的內徑略大于鉆桿的外徑。[0009]本實用新型所述的鎖緊裝置為伸縮式鎖緊裝置，伸縮式鎖緊裝置的伸縮桿的尾端 固定有鉸軸，在前環(huán)體的下端有左右方向的鉸軸孔，在鉸軸孔后部的環(huán)體上有前后方向的 與鉸軸孔連通的伸縮桿通過孔，在后環(huán)體與前環(huán)體對應部位上也有伸縮桿通過孔，伸縮桿 通過鉸軸與前環(huán)體鉸接，伸縮桿穿過前、后環(huán)體上的伸縮桿通過孔從后環(huán)體伸出，在伸縮桿 端部設置有鎖緊動力裝置。[0010]本實用新型所述的鎖緊動力裝置為螺母，伸縮桿為螺桿。[0011]本實用新型所述的鎖緊動力裝置為油缸，伸縮桿為活塞桿，油缸為法蘭式連接油 缸，油缸通過其連接法蘭與后環(huán)體連接固定。[0012]本實用新型所述的鎖緊動力裝置為電動伸縮裝置，伸縮桿為電動伸縮裝置的伸縮 桿，電動伸縮裝置為法蘭式連接電動伸縮裝置，電動伸縮裝置通過其連接法蘭與后環(huán)體連 接固定。[0013]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型能夠有效防止鉆桿射出傷人、防高壓水傷人、防突水 淹井事故。


[0014]圖1是本實用新型的結構示意圖的主視圖。[0015]圖2是圖1中沿A-A線的剖視圖(鎖緊動力裝置為螺母)。[0016]圖3是圖1中沿A-A線的剖視圖(鎖緊動力裝置為油缸或電動伸縮裝置)。
具體實施方式
[0017]如圖所示，一種巷道掘進超前探放水安全裝置，由孔口管1、控水截門2、法蘭式三 通管3和減壓截門7組成，控水截門2直接與孔口管1連接，三通管3的直通管與控水截門 2連接，減壓截門7與三通管3的旁通管連接，在三通管3的直通管的另一端連接有開合式 鉆桿夾持器5，在開合式鉆桿夾持器5與三通管3之間通過開合式鉆桿夾持器5和三通管3 的連接法蘭之間設置有鉆桿密封組合墊4，鉆桿密封組合墊4的孔徑略小于鉆桿的直徑。所 述的密封組合墊4由兩層膠墊和一層鋼墊構成，鋼墊在兩層膠墊之間，膠墊的孔徑略小于 鉆桿的直徑，鋼墊的孔徑略大于鉆桿的直徑。[0018]所述的開合式鉆桿夾持器5由殼體、開合機構、夾持體和鎖緊裝置構成，其殼體為 法蘭短管，左端法蘭上有與三通管3的法蘭匹配的連接孔，左端法蘭的直徑大于右端法蘭 的直徑，在法蘭短管的中部有與右端法蘭直徑相同的凸緣，右端法蘭與中部的凸緣構成開 合機構的支架，開合機構為兩個小于半圓環(huán)的環(huán)體，環(huán)體的內半徑等于或略大于右端法蘭 與中部凸緣之間的法蘭管的外半徑，前環(huán)體19的上端通過前環(huán)體鉸軸9鉸接在右端法蘭與 中部凸緣之間，后環(huán)體11的上端通過前環(huán)體鉸軸10鉸接在右端法蘭與中部凸緣之間，所述 的夾持體為兩個，前夾持體18通過前夾持體螺栓螺母17固定在前環(huán)體的中部，后夾持體13 通過后夾持體螺栓螺母12固定在后環(huán)體的中部，在右端法蘭與中部凸緣之間的管體上有 夾持體通過口，所述的鎖緊裝置設置在兩個環(huán)體的下端之間，左端法蘭與中部凸緣之間的 法蘭管的內徑與法蘭式三通管3的內徑相當，右法蘭與中部凸緣之間的法蘭管的內徑略大 于鉆桿的外徑。[0019]所述的鎖緊裝置為伸縮式鎖緊裝置，伸縮式鎖緊裝置的伸縮桿15的尾端固定有 鉸軸16，在前環(huán)體19的下端有左右方向的鉸軸孔，在鉸軸孔后部的環(huán)體上有前后方向的與 鉸軸孔連通的伸縮桿通過孔，在后環(huán)體11與前環(huán)體19對應部位上也有伸縮桿通過孔，伸縮 桿15通過鉸軸16與前環(huán)體19鉸接，伸縮桿15穿過前、后環(huán)體上的伸縮桿通過孔從后環(huán)體 11伸出，在伸縮桿15端部設置有鎖緊動力裝置14。[0020]所述的鎖緊動力裝置14為螺母，伸縮桿15為螺桿。[0021]所述的鎖緊動力裝置14為油缸，伸縮桿15為活塞桿，油缸為法蘭式連接油缸，油 缸通過其連接法蘭與后環(huán)體連接固定。[0022]所述的鎖緊動力裝置14為電動伸縮裝置，伸縮桿15為電動伸縮裝置的伸縮桿， 電動伸縮裝置為法蘭式連接電動伸縮裝置，電動伸縮裝置通過其連接法蘭與后環(huán)體連接固定。[0023]以下分三個部分介紹本實用新型的具體功能[0024]一、減壓、防突水部分[0025]正常鉆進時按設計要求制作孔口裝置，在孔口裝置上安裝控制閘閥。經(jīng)過試驗，達 到設計壓力不漏水后正常鉆進。[0026]減壓、防突水部分安裝在孔口裝置至鉆機之間，在正常鉆進中鉆機循環(huán)水通過該 裝置，進入循環(huán)水坑；遇突水，工作人員迅速關閉該部分配置的另一個防突閥門，達到防突 水的目的。[0027]該裝置配合防傷人及防射箭部分，使大水短時間控制在該裝置中，為治理水患贏 得時間。[0028]二、防傷人、密封部分[0029]該部分安裝在“減壓、防突水”裝置之后。由一特殊密封裝置控制。正常打鉆時，該 部分處于微開啟狀態(tài)，遇大水突出時，該裝置迅速收縮，使大水通過其裝置后的水壓、水量 迅速減小，使人們在操作過程中，處于安全狀態(tài)，進行有條不紊的進行撤鉆桿等后續(xù)工作。[0030]三、防射箭部分[0031]該部分于“防傷人、密封”裝置之后。當大水突出時，大量泥沙、水體將對鉆具有一 個外頂作用，該裝置通過人工控制的抱緊、松開動作，將鉆具牢牢的控制在鉆孔中。通過與 鉆機的聯(lián)動，達到了安全、平穩(wěn)地起拔鉆桿的作用，使鉆具逐漸脫離孔口裝置以外，達到防 止射箭的目的。
權利要求1.一種巷道掘進超前探放水安全裝置，由孔口管(1)、控水截門(2)、法蘭式三通管(3) 和減壓截門(7)組成，控水截門(2)直接與孔口管(1)連接，三通管(3)的直通管與控水截 門(2 )連接，減壓截門(7 )與三通管(3 )的旁通管連接，其特征在于在三通管(3 )的直通管 的另一端連接有開合式鉆桿夾持器(5 )，在開合式鉆桿夾持器(5 )與三通管(3 )之間通過開 合式鉆桿夾持器(5 )和三通管(3 )的連接法蘭之間設置有鉆桿密封組合墊(4 )，鉆桿密封組 合墊(4)的孔徑略小于鉆桿的直徑。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種巷道掘進超前探放水安全裝置，其特征在于所述的密 封組合墊(4)由兩層膠墊和一層鋼墊構成，鋼墊在兩層膠墊之間，膠墊的孔徑略小于鉆桿的 直徑，鋼墊的孔徑略大于鉆桿的直徑。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種巷道掘進超前探放水安全裝置，其特征在于所述 的開合式鉆桿夾持器(5)由殼體、開合機構、夾持體和鎖緊裝置構成，其殼體為法蘭短管，左 端法蘭上有與三通管(3)的法蘭匹配的連接孔，左端法蘭的直徑大于右端法蘭的直徑，在 法蘭短管的中部有與右端法蘭直徑相同的凸緣，右端法蘭與中部的凸緣構成開合機構的支 架，開合機構為兩個小于半圓環(huán)的環(huán)體，環(huán)體的內半徑等于或略大于右端法蘭與中部凸緣 之間的法蘭管的外半徑，前環(huán)體(19)的上端通過前環(huán)體鉸軸(9)鉸接在右端法蘭與中部凸 緣之間，后環(huán)體(11)的上端通過前環(huán)體鉸軸(10)鉸接在右端法蘭與中部凸緣之間，所述的 夾持體為兩個，前夾持體(18)通過前夾持體螺栓螺母(17)固定在前環(huán)體的中部，后夾持體 (13)通過后夾持體螺栓螺母(12)固定在后環(huán)體的中部，在右端法蘭與中部凸緣之間的管體 上有夾持體通過口，所述的鎖緊裝置設置在兩個環(huán)體的下端之間，左端法蘭與中部凸緣之 間的法蘭管的內徑與法蘭式三通管(3)的內徑相當，右法蘭與中部凸緣之間的法蘭管的內 徑略大于鉆桿的外徑。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種巷道掘進超前探放水安全裝置，其特征在于所述的鎖 緊裝置為伸縮式鎖緊裝置，伸縮式鎖緊裝置的伸縮桿(15)的尾端固定有鉸軸(16)，在前環(huán) 體(19)的下端有左右方向的鉸軸孔，在鉸軸孔后部的環(huán)體上有前后方向的與鉸軸孔連通的 伸縮桿通過孔，在后環(huán)體(11)與前環(huán)體(19 )對應部位上也有伸縮桿通過孔，伸縮桿(15 )通 過鉸軸(16)與前環(huán)體(19)鉸接，伸縮桿(15)穿過前、后環(huán)體上的伸縮桿通過孔從后環(huán)體 (11)伸出，在伸縮桿(15)端部設置有鎖緊動力裝置(14)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種巷道掘進超前探放水安全裝置，其特征在于所述的鎖 緊動力裝置(14)為螺母，伸縮桿(15)為螺桿。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種巷道掘進超前探放水安全裝置，其特征在于所述的鎖 緊動力裝置(14)為油缸，伸縮桿(15)為活塞桿，油缸為法蘭式連接油缸，油缸通過其連接 法蘭與后環(huán)體連接固定。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種巷道掘進超前探放水安全裝置，其特征在于所述的鎖 緊動力裝置(14)為電動伸縮裝置，伸縮桿(15)為電動伸縮裝置的伸縮桿，電動伸縮裝置為 法蘭式連接電動伸縮裝置，電動伸縮裝置通過其連接法蘭與后環(huán)體連接固定。
專利摘要本實用新型公開一種巷道掘進超前探放水安全裝置，由孔口管、控水截門、法蘭式三通管和減壓截門組成，控水截門直接與孔口管連接，三通管的直通管與控水截門連接，減壓截門與三通管的旁通管連接，在三通管的直通管的另一端連接有開合式鉆桿夾持器，在開合式鉆桿夾持器與三通管之間通過開合式鉆桿夾持器和三通管的連接法蘭之間設置有鉆桿密封組合墊，鉆桿密封組合墊的孔徑略小于鉆桿的直徑。是一種能夠有效防止鉆桿射出傷人、防高壓水傷人、防突水淹井事故的巷道掘進超前探放水安全裝置。
文檔編號E21F16/00GK201818328SQ201020561430
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權日2010年10月14日
發(fā)明者任金生, 劉礦生, 劉進山, 景魁英, 田金棟, 趙志軍 申請人:冀中能源峰峰集團有限公司羊渠河礦