本實用新型屬于煤礦瓦斯抽采技術領域,尤其涉及一種用于瓦斯抽采的防抽氣堵塞及抽采孔外封堵裝置。
背景技術:
目前,煤礦井下鉆孔預抽煤層瓦斯是區(qū)域瓦斯治理主要技術,但是存在鉆孔抽采瓦斯?jié)舛绕?,嚴重影響煤層瓦斯抽采效果。在抽采瓦斯過程中,隨著大量瓦斯氣體從煤體抽出,煤層瓦斯壓力和瓦斯含量下降,煤體中的瓦斯彈性潛能得以釋放,并由此引發(fā)煤層產(chǎn)生變形、位移、卸壓(地應力減小)、煤層透氣性增大等現(xiàn)象,在鉆孔有效作用半徑區(qū)域內(nèi)的煤層形成大量微觀裂隙及孔隙通道。因此預抽煤層瓦斯后,裂隙發(fā)育程度更高。當這些因應力擾動產(chǎn)生的裂隙與外界大氣溝通時,如果封孔不嚴或者封孔段短,未超過裂隙顯著發(fā)育范圍時,在抽采負壓作用下空氣就由煤幫和抽采鉆孔周邊進入鉆孔及抽放管路,使抽采系統(tǒng)瓦斯?jié)舛认陆?。另外,在瓦斯抽采過程中,由于煤體內(nèi)含有較多的水,瓦斯抽采管上的抽采孔容易被煤漿堵塞,導致抽采效率大大降低。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型為了解決現(xiàn)有技術中的不足之處,提供一種結構簡單、便于操作、避免空氣進入由煤幫和抽采鉆孔周邊進入鉆孔內(nèi)、安全可靠、能提高瓦斯抽采效率的用于瓦斯抽采的防抽氣堵塞及抽采孔外封堵裝置。
為解決上述技術問題,本實用新型采用如下技術方案:用于瓦斯抽采的防抽氣堵塞及抽采孔外封堵裝置,包括抽采管,抽采管上在鄰近抽采端均勻設有若干個抽采孔,每個抽采孔內(nèi)均設置一塊網(wǎng)板,抽采管的抽采端設有堵板,抽采管內(nèi)同軸向設置有一根疏通管,疏通管的一端與堵板內(nèi)壁固定連接,疏通管外側與抽采管內(nèi)壁之間設有連接支撐桿,疏通管側部設有與每塊網(wǎng)板一一對應設置的噴氣嘴,疏通管的另一端通過一個彎頭連接有一根送風管,送風管垂直穿過抽采管伸入到巷道內(nèi),送風管上設有單向閥;抽采管的外圓上穿套上一個限位盤,限位盤上設有充填孔,限位盤的外邊緣上固定設置一個與限位盤同中心線的套筒,套筒朝向堵板的一端的圓周邊緣設有一圈尖銳結構,抽采管上固定設有與限位盤接觸的限位環(huán),限位環(huán)和套筒分別位于限位盤的兩側。
送風管與抽采管外壁連接處設有密封圈,送風管上套設有壓緊套,送風管上螺紋連接有將壓緊套緊壓密封圈外圓周的鎖緊螺母。
采用上述技術方案,本實用新型在實際應用當中的具體原理及過程為:將抽采管沿抽采孔伸入到煤層內(nèi),使用流動性好、致密性好、強度高、高粘結性、強滲透性、有自我膨脹性的封孔材料封堵抽采管外部與鉆孔之間的環(huán)形腔,送風管位于巷道內(nèi)并連接井下的高壓送風機。待鉆孔內(nèi)的封孔材料固化完畢,在抽采管的外圓上穿套上一個限位盤,限位盤上設有充填孔,限位盤的外邊緣上固定設置一個套筒,套筒的一端圓周邊緣設有一圈尖銳結構,采用人力或巷道內(nèi)壓縮空氣推動限位盤沿抽采管向巷道壁移動,套筒端部的一圈尖銳結構扎入到巷道壁內(nèi),然后在抽采管上設有與限位盤頂壓接觸的限位環(huán),接著通過充填孔向套筒、抽采管外壁、限位盤和巷道壁之間形成的空間內(nèi)充填封孔材料;待套筒內(nèi)的封孔材料固化完畢后,將抽采管與瓦斯抽采支管連接,進行正常瓦斯抽采。當煤層內(nèi)的水與煤形成煤漿將網(wǎng)板堵塞時,設置在抽采管道上的流量計或壓力表監(jiān)測到瓦斯流量變小,啟動高壓送風機,高壓風由送風管進入到疏通管,最后由噴氣嘴噴向網(wǎng)板,網(wǎng)板外的煤漿被吹散,網(wǎng)板疏通,從而使瓦斯抽采作業(yè)正常進行。
本實用新型在巷道內(nèi)壁外設置了一道封孔結構,即在鉆孔周圍的套筒、抽采管外壁、限位盤和巷道壁之間形成的空間封孔材料進行密封,這樣充分提高了密封效果,進一步避免空氣由煤幫和抽采鉆孔周邊進入鉆孔及抽放管路。
本實用新型還在抽采管內(nèi)設置了疏通管。在抽采管上的抽采孔被煤漿堵塞時,及時將抽采孔處設置的網(wǎng)板吹開,充分提高瓦斯抽采效率。由于送風管上設有單向閥,這樣就避免在抽采瓦斯過程中出現(xiàn)漏氣情況(即由送風管進入空氣)。密封圈、壓緊套和鎖緊螺母的設置,確保密封的可靠性。連接支撐桿與堵板起到固定疏通管的作用。
本實用新型設計合理,結構簡單,安全可靠,在現(xiàn)有抽采管的基礎上可進行改造,可及時疏通抽采孔被堵塞,從而確保瓦斯抽采作業(yè)的持續(xù)不斷進行,可徹底封堵瓦斯裂隙通道,防止巷道空氣從煤層裂隙進入鉆孔及抽放管路,充分提升密封的嚴密性。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型的用于瓦斯抽采的防抽氣堵塞及抽采孔外封堵裝置,包括抽采管1,抽采管1上在鄰近抽采端均勻設有若干個抽采孔,每個抽采孔內(nèi)均設置一塊網(wǎng)板5,抽采管1的抽采端設有堵板2,抽采管1內(nèi)同軸向設置有一根疏通管3,疏通管3的一端與堵板2內(nèi)壁固定連接,疏通管3外側與抽采管1內(nèi)壁之間設有連接支撐桿4,疏通管3側部設有與每塊網(wǎng)板5一一對應設置的噴氣嘴17,疏通管3的另一端通過一個彎頭6連接有一根送風管7,送風管7垂直穿過抽采管1伸入到巷道內(nèi),送風管7上設有單向閥8;抽采管1的外圓上穿套上一個限位盤9,限位盤9上設有充填孔10,限位盤9的外邊緣上固定設置一個與限位盤9同中心線的套筒11,套筒11朝向堵板2的一端的圓周邊緣設有一圈尖銳結構12,抽采管1上固定設有與限位盤9接觸的限位環(huán)13,限位環(huán)13和套筒11分別位于限位盤9的兩側。
送風管7與抽采管1外壁連接處設有密封圈14,送風管7上套設有壓緊套15,送風管7上螺紋連接有將壓緊套15緊壓密封圈14外圓周的鎖緊螺母16。
本實用新型在實際應用當中的具體原理及過程為:將抽采管1沿抽采孔伸入到煤層內(nèi),使用流動性好、致密性好、強度高、高粘結性、強滲透性、有自我膨脹性的封孔材料封堵抽采管1外部與鉆孔之間的環(huán)形腔,送風管7位于巷道內(nèi)并連接井下的高壓送風機。待鉆孔內(nèi)的封孔材料固化完畢,在抽采管1的外圓上穿套上一個限位盤9,限位盤9上設有充填孔10,限位盤9的外邊緣上固定設置一個套筒11,套筒11的一端圓周邊緣設有一圈尖銳結構12,采用人力或巷道內(nèi)壓縮空氣推動限位盤9沿抽采管1向巷道壁移動,套筒11端部的一圈尖銳結構12扎入到巷道壁內(nèi),然后在抽采管1上設有與限位盤9頂壓接觸的限位環(huán)13,接著通過充填孔10向套筒11、抽采管1外壁、限位盤9和巷道壁之間形成的空間內(nèi)充填封孔材料;待套筒11內(nèi)的封孔材料固化完畢后,將抽采管1與瓦斯抽采支管連接,進行正常瓦斯抽采。當煤層內(nèi)的水與煤形成煤漿將網(wǎng)板5堵塞時,設置在抽采管1道上的流量計或壓力表監(jiān)測到瓦斯流量變小,啟動高壓送風機,高壓風由送風管7進入到疏通管3,最后由噴氣嘴17噴向網(wǎng)板5,網(wǎng)板5外的煤漿被吹散,網(wǎng)板5疏通,從而使瓦斯抽采作業(yè)正常進行。
本實施例并非對本實用新型的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制,凡是依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均屬于本實用新型技術方案的保護范圍。