高瓦斯高压探放水反压防喷装置的制作方法

本实用新型涉及煤矿井下钻探安全防护装置，具体讲是一种高瓦斯高压探放水反压防喷装置。

背景技术：
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矿井防治瓦斯、水对煤矿安全生产是一项非常重要的工作，无论技术怎样发展，通过钻孔施工进行探放水和抽放瓦斯仍是最直接、可靠、可行的方式。研究与发展探(抽)放瓦斯、水钻孔孔口控制技术，对矿井的安全与发展意义重大。

国投新集能源股份有限公司某煤矿距离下伏石炭系太原组灰岩平均间距18m左右，该煤矿开采受到底板灰岩高压水威胁，根据目前实际探测资料，底板灰岩间含有多层厚度不等的煤线，且瓦斯赋存含量高，在钻探施工时容易造成高压瓦斯瞬间大量释放引起瓦斯超限，虽然目前使用的安全防护装置有一定防护功能，但安全性能仍不是很理想，高压瓦斯及高压水瞬间喷出伤人的事故仍时有发生。

技术实现要素：
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本实用新型要解决的技术问题是，提供一种在高瓦斯、高压水突然喷出或有喷出征兆时，能够瞬间封住钻杆孔口防止其涌出，并利用封闭结构将喷出的少量瓦斯和高压水进行安全排出，从而避免伤人事故的高瓦斯高压探放水反压防喷装置。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的高瓦斯高压探放水反压防喷装置，包括高压分流闸阀，高压分流闸阀上有第一闸口、第二闸口、分流口和测压口，第一闸口和分流口分别与内岩芯管和抽采系统连接相通，其中，还包括瓦斯防喷器、液压单闸板防喷器以及用于控制液压单闸板防喷器启闭的控制阀，控制阀装在钻机上以方便操作者能够迅速对其进行操作，测压口上装有开关阀，第二闸口与液压单闸板防喷器相通，瓦斯防喷器包括封闭箱体，液压单闸板防喷器装在封闭箱体上并与箱体内腔相通，该箱体内腔还与抽采系统连接相通，箱体内腔底部开设有排渣口，排渣口上连接的排渣管另一端位于排渣水沟内，箱体内腔前后壁上均开设有供钻杆穿入并随后进入到液压单闸板防喷器和高压分流闸阀内的第一通孔，钻杆根部与封闭箱体外壁之间设有密封装置，密封装置装在封闭箱体上。

本实用新型所述的高瓦斯高压探放水反压防喷装置，其中，箱体内腔由缓冲隔板分隔为前内腔和后内腔，后内腔与抽采系统连接相通，排渣口设置在后内腔底部，缓冲隔板上开设有供钻杆穿过的第二通孔。

本实用新型所述的高瓦斯高压探放水反压防喷装置，其中，瓦斯防喷器还包括缓冲装置，缓冲装置的进气口与后内腔连接相通，缓冲装置的出气口与抽采系统连接相通。

本实用新型所述的高瓦斯高压探放水反压防喷装置，其中，密封装置为尼龙环，尼龙环位于前内腔侧壁上的第一通孔处，并装在封闭箱体外壁上，尼龙环套在钻杆上并与钻杆同时转动，尼龙环端部与封闭箱体外壁紧贴。

本实用新型所述的高瓦斯高压探放水反压防喷装置，其中，尼龙环为耐磨尼龙环。

采用以上结构后，与现有技术相比，本实用新型高瓦斯高压探放水反压防喷装置具有以下优点：在钻杆正常钻孔过程中，当内岩芯管内的高瓦斯、高压水突然喷出或有喷出征兆时，位于钻机上的操作人员会第一时间操作控制阀使液压单闸板防喷器迅速闭合并裹紧钻杆，从而瞬间阻断高压水、瓦斯及碎石涌出，对于喷出的少量瓦斯可通过与封闭箱体内腔相通的抽采系统安全排出，高压水和碎石则通过箱体内腔底部的排渣口排入到排渣水沟内，而对于闭合的液压单闸板防喷器，其前部内岩芯管内的高瓦斯和高压水，施工人员可通过将外部测压装置连接到测压口处的开关阀上，对内岩芯管内的高瓦斯和高压水进行测压，并随后通过该开关阀将高瓦斯和高压水安全排出，直到水量和瓦斯量在安全范围内时，方可打开液压单闸板防喷器取出钻杆。由上述过程不难看出，本实用新型在高瓦斯、高压水突然喷出或有喷出征兆时，能够瞬间封住钻杆孔口防止高瓦斯、高压水涌出，并利用封闭箱体结构将喷出的少量瓦斯和高压水进行安全排出，最后将闭合液压单闸板防喷器前部内岩芯管内的高瓦斯和高压水安全排出，从而避免了伤人事故的发生。

缓冲隔板的设置可在液压单闸板防喷器未来得及闭合时，对瞬间喷出的高瓦斯、高压水进行有效缓冲，防止高瓦斯和高压水对密封装置的冲击。

当瓦斯量较大时，缓冲装置可对高瓦斯进行再一次缓冲，随后经抽采系统安全排出。缓冲装置能够临时增大瓦斯的储存空间，不至于因抽放量不足或排不及时而引起瓦斯超限。

尼龙环可在保证密封性能的情况下大大降低本实用新型的生产制造成本。

耐磨尼龙环的设置可确保自身使用寿命，避免因使用寿命短而重复更换的麻烦。

附图说明：

图1是本实用新型高瓦斯高压探放水反压防喷装置装在内岩芯管和抽采系统上时的立体结构示意图；

图2是本实用新型高瓦斯高压探放水反压防喷装置中封闭箱体的放大结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型高瓦斯高压探放水反压防喷装置作进一步详细说明：

如图1所示，在本具体实施方式中，本实用新型高瓦斯高压探放水反压防喷装置包括高压分流闸阀3、瓦斯防喷器、液压单闸板防喷器6以及用于控制液压单闸板防喷器6启闭的控制阀(图中未示出)，控制阀装在钻机的操作台(图中未示出)上以方便操作者能够迅速对其进行操作，高压分流闸阀3上有第一闸口、第二闸口、分流口5和测压口，测压口上装有开关阀4，开关阀4采用球形阀，第一闸口与内岩芯管2通过自身设置的法兰连接相通，分流口5通过管道与抽采系统1连接相通，第二闸口与液压单闸板防喷器6通过自身设置的法兰连接相通，瓦斯防喷器包括封闭箱体7，液压单闸板防喷器6通过自身设置的法兰装在封闭箱体7后壁上并与箱体内腔相通，该箱体内腔还与抽采系统1连接相通，箱体内腔底部开设有排渣口14，排渣口14上连接排渣管10，排渣管10另一端位于排渣水沟11内，从而实现水封，防止瓦斯从该排渣管10中泄露，箱体内腔前壁和后壁上均开设有供钻杆(图中未示出)穿入并随后进入到液压单闸板防喷器6和高压分流闸阀3内的第一通孔9，钻杆根部与封闭箱体7外壁之间设有密封装置，密封装置装在封闭箱体7上。

作为优选结构，如图2所示，箱体内腔由缓冲隔板17分隔为前内腔13和后内腔16，后内腔16通过管道与抽采系统1连接相通，排渣口14设置在后内腔16底部，缓冲隔板17上开设有供钻杆穿过的第二通孔15，第二通孔15与两个第一通孔9同轴并且直径相等。

如图1所示，上述瓦斯防喷器还包括缓冲装置12，缓冲装置12的进气口通过管道与后内腔16连接相通，缓冲装置12的出气口通过管道与抽采系统1连接相通。

上述密封装置为尼龙环8，为避免因使用寿命短而重复更换的麻烦，尼龙环8为耐磨尼龙环，尼龙环8位于前内腔13侧壁上的第一通孔9处，并装在封闭箱体7外壁上，尼龙环8套在钻杆上并与钻杆同时转动，尼龙环8端部与封闭箱体7外壁紧贴。

钻探施工时，钻探设备上的钻杆依次穿过前内腔侧壁第一通孔9、第二通孔15、后内腔16侧壁第一通孔9、液压单闸板防喷器6和高压分流闸阀3后进入到内岩芯管2内进行钻孔，在钻杆正常钻孔过程中，少量瓦斯从钻杆与内岩芯管2之间的间隙溢出并经分流口5处的抽采系统1安全排出，而当内岩芯管2内的高瓦斯、高压水突然喷出或有喷出征兆时，位于钻机上的操作人员第一时间操作控制阀使液压单闸板防喷器6迅速闭合并裹紧钻杆，从而瞬间阻断高压水、瓦斯及碎石涌出，对于已经喷出的少量瓦斯可通过与后内腔16相通的抽采系统1安全排出，若瓦斯或水压力稍大，缓冲隔板17会对其进行缓冲，缓冲装置12也会对进入其内部的高瓦斯进行进一步缓冲，随后经抽采系统1安全排出，高压水和碎石则通过后内腔16底部的排渣口14和排渣管10排入到排渣水沟11内。对于闭合的液压单闸板防喷器6，其前部的内岩芯管2内的高瓦斯和高压水，施工人员可通过将外部测压装置(图中未示出)连接到测压口处的开关阀4上，对内岩芯管2内的高瓦斯和高压水进行测压，并随后通过该开关阀4将高瓦斯和高压水安全排出，直到水量和瓦斯量在安全范围内时，方可打开液压单闸板防喷器6取出钻杆。上述液压单闸板防喷器6通过液压力裹紧后，还可人工对其进行锁紧，以确保后续操作更为安全，钻杆留在液压单闸板防喷器6后，可以移走钻探设备。

在本具体实施方式中，所述的高压分流闸阀3、开关阀4、液压单闸板防喷器6和缓冲装置12均为市售产品，故其具体结构不在此赘述。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。