一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔设备的制作方法

文档序号:15256462发布日期:2018-08-24 20:42阅读:169来源:国知局

本实用新型属于煤层瓦斯抽采技术领域,具体涉及一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔设备。



背景技术:

煤矿瓦斯抽采的关键在瓦斯抽采钻孔的密封处理,抽采钻孔的封孔设备在密封处理过程中起到重要作用,其主要承担着将钻孔与抽放管之间的间隙完全封堵,防止瓦斯从孔壁与抽放管间隙内泄漏的作用。

目前,煤矿瓦斯抽采钻孔的密封包括聚氨酯封孔和水泥砂浆封孔两种方法。聚氨酯封孔由于聚氨酯发泡不均匀导致密封不够严实,出现漏气现象。水泥砂浆封孔由于注浆时分布不均匀,并且水泥凝结时易产生收缩变形,也易在封孔材料和钻孔孔壁间产生裂隙,造成瓦斯抽采时发生漏气现象而影响瓦斯抽采的效果,而且现有的常规封孔操作处理步骤复杂麻烦,不利于实现高效稳定的封孔操作,所以非常有必要开发一种操作简单且能够提高封孔密闭性能的煤矿瓦斯抽采钻孔封孔设备。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔设备,以解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型封孔密闭效果好、操作处理简单。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔设备,包括瓦斯抽放管、第一橡胶密封垫、第二橡胶密封垫、第一固定挡板、第二固定挡板、螺母、套筒,所述瓦斯抽放管的外表面设置螺纹,所述螺母的内螺纹与瓦斯抽放管的外表面螺纹相契合,所述第一橡胶密封垫和第二橡胶密封垫均为设置了第一中心通孔的圆形垫片,第一橡胶密封垫和第二橡胶密封垫的直径相等,第一固定挡板和第二固定挡板均为设置了第二中心通孔的圆形金属片,第一固定挡板的直径小于第一橡胶密封垫的直径,第二固定挡板的直径小于第二橡胶密封垫的直径,所述套筒的外径小于第二固定挡板的直径,套筒的内径大于螺母的直径,所述第二橡胶密封垫的端面上设置多个刀片,所述瓦斯抽放管分别穿过第一固定挡板的第二中心通孔和第一橡胶密封垫的第一中心通孔,两个螺母将第一固定挡板和第一橡胶密封垫夹在一起并固定在瓦斯抽放管的一端,第一固定挡板在瓦斯抽放管的端部一侧,第二橡胶密封垫的第一中心通孔从瓦斯抽放管的另一端穿过,第二橡胶密封垫设置了刀片的一侧朝向第一橡胶密封垫,第二固定挡板安装在第二橡胶密封垫未设置刀片的一侧,瓦斯抽放管从第二固定挡板的第二中心通孔中穿过,在第二固定挡板朝向第二橡胶密封垫的另一侧瓦斯抽放管上安装设置螺母。

优选的,所述套筒为木质材质。

优选的,第一橡胶密封垫指向外围的边沿为逐渐变薄的圆弧过渡面。

优选的,第二橡胶密封垫指向外围的边沿为逐渐变薄的圆弧过渡面。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:结构简单,造价低,封孔操作处理操作简单,封孔密闭性能好。

附图说明

图1为本实用新型的装配状态示意图。

图2为第一橡胶密封垫的正视图。

图3为第一橡胶密封垫的左视图。

图4为第一固定挡板(或第二固定挡板)的正视图。

图5为第一固定挡板(或第二固定挡板)的左视图。

图6为第二橡胶密封垫的正视图。

图7为第二橡胶密封垫的右视图。

图8为本实用新型装入钻孔填充封孔材料后的状态示意图。

图9为套筒敲击第二固定挡板的敲击方式示意图。

图10为套筒敲击在第二固定挡板上的状态示意图。

图11为本实用新型最终封孔状态示意图。

图中:1-瓦斯抽放管;2-第一橡胶密封垫;3-第二橡胶密封垫;4-第一固定挡板;5-第二固定挡板;6-螺母;7-刀片;8-套筒;9-第一聚氨酯封孔液包;10-第二聚氨酯封孔液包;11-第一中心通孔;12-第二中心通孔;13-煤岩体。

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。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-11,本实用新型提供一种技术方案:

一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔设备,包括瓦斯抽放管1、第一橡胶密封垫2、第二橡胶密封垫3、第一固定挡板4、第二固定挡板5、螺母6、套筒8,所述瓦斯抽放管1的外表面设置螺纹,所述螺母6的内螺纹与瓦斯抽放管1的外表面螺纹相契合,所述第一橡胶密封垫2和第二橡胶密封垫3均为设置了第一中心通孔11的圆形垫片,第一橡胶密封垫2和第二橡胶密封垫3的直径相等,第一固定挡板4和第二固定挡板5均为设置了第二中心通孔12的圆形金属片,第一固定挡板4的直径小于第一橡胶密封垫2的直径,第二固定挡板5的直径小于第二橡胶密封垫3的直径,所述套筒8的外径小于第二固定挡板5的直径,套筒8的内径大于螺母6的直径,所述第二橡胶密封垫3的端面上设置多个刀片7,所述瓦斯抽放管1分别穿过第一固定挡板4的第二中心通孔12和第一橡胶密封垫2的第一中心通孔11,两个螺母6将第一固定挡板4和第一橡胶密封垫2夹在一起并固定在瓦斯抽放管1的一端,第一固定挡板4在瓦斯抽放管1的端部一侧,第二橡胶密封垫3的第一中心通孔11从瓦斯抽放管1的另一端穿过,第二橡胶密封垫3设置了刀片7的一侧朝向第一橡胶密封垫2,第二固定挡板5安装在第二橡胶密封垫3未设置刀片7的一侧,瓦斯抽放管1从第二固定挡板5的第二中心通孔12中穿过,在第二固定挡板5朝向第二橡胶密封垫3的另一侧瓦斯抽放管1上安装设置螺母6。

优选的,所述套筒8为木质材质。

优选的,第一橡胶密封垫2指向外围的边沿为逐渐变薄的圆弧过渡面。

优选的,第二橡胶密封垫3指向外围的边沿为逐渐变薄的圆弧过渡面。

使用操作方法:

选用直径与煤岩体13上钻孔直径相同,或略大于煤岩体13上钻孔直径的第一橡胶密封垫2和第二橡胶密封垫3。

瓦斯抽放管1分别穿过第一固定挡板4的第二中心通孔12和第一橡胶密封垫2的第一中心通孔11,采用两个螺母6将第一固定挡板4和第一橡胶密封垫2夹在一起并紧固安装在瓦斯抽放管1的一端,第一固定挡板4安装在靠近瓦斯抽放管1端部的一侧上,第一橡胶密封垫2外围为圆弧过渡面的一侧朝向第一固定挡板4。

从市面上采购第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10,选用外包装为易被割破的第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10,如塑料包装、牛皮纸包装等。第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10中分别盛装的两种物质为双组分聚氨酯发泡材料,两种组分混合后发生化学反应,能发泡膨胀。

将安装了第一固定挡板4和第一橡胶密封垫2的瓦斯抽放管1的那一端伸入钻孔中,瓦斯抽放管1的另一端留在钻孔外部,分别将准备好的符合要求的第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10均放入钻孔与瓦斯抽放管1外壁之间的空间内。

第二橡胶密封垫3的第一中心通孔11从瓦斯抽放管1的另一端穿过,第二橡胶密封垫3设置了刀片7的一侧朝向第一橡胶密封垫2,即,让第二橡胶密封垫3上的刀片7朝向第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10。

然后将第二固定挡板5安装在第二橡胶密封垫3未设置刀片7的一侧,瓦斯抽放管1从第二固定挡板5的第二中心通孔12中穿过,

然后在第二固定挡板5朝向第二橡胶密封垫3的另一侧瓦斯抽放管1上安装设置螺母6,即,在冒出钻孔外的瓦斯抽放管1上拧上螺母6,再拧紧螺母6,使第二橡胶密封垫3向第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10靠近挤压,当第二橡胶密封垫3上的刀片7末端已经接近第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10,或刀片7已经刺破第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10包装的时候即可停止拧紧螺母6,此时第一橡胶密封垫2、第二橡胶密封垫3和钻孔内壁之间的空间还会存在缝隙。

此时,使用套筒8敲击第二固定挡板5,套筒8采用木质材质,可以防止套筒8敲击第二固定挡板5时产生火花,更安全。

因套筒8的外径小于第二固定挡板5的直径,套筒8的内径大于螺母6的直径,套筒8的端面正好可以平衡均匀的敲击在第二固定挡板5的端面上,第二固定挡板5受力均匀,第二固定挡板5受到敲击后迫使第二橡胶密封垫3脉冲式的冲击挤压第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10,第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10的包装不仅被割破,还会促使第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10流出的组分混合,当第一聚氨酯封孔液包9和第二聚氨酯封孔液包10中分别盛装的双组分聚氨酯发泡材料混合后发生化学反应,发泡膨胀。

由于第一橡胶密封垫2、第二橡胶密封垫3和钻孔内壁之间的空间有限且被螺母6固定住,发泡膨胀的材料会产生很大的压力,该产生的压力促使发泡膨胀将钻孔内壁的缝隙,钻孔内壁与第一橡胶密封垫2、第二橡胶密封垫3之间的缝隙充分填充。

第一橡胶密封垫2和第二橡胶密封垫3因是橡胶材质,有弹性形变,可以保障第一橡胶密封垫2、第二橡胶密封垫3和钻孔内壁之间的空间可以被顺利充分的填充,内部保持一定的填充压力,填充更加均匀密实,密封效果很好。

第一橡胶密封垫2和第二橡胶密封垫3指向外围的边沿设置为逐渐变薄的圆弧过渡面,更加有助于第一橡胶密封垫2和第二橡胶密封垫3进入钻孔中,操作简单方便,且也有助于第一橡胶密封垫2和第二橡胶密封垫3受到发泡材料的膨胀压力时,向钻孔壁泄压,使得发泡膨胀材料能够充分填充存在的缝隙,更进一步提高密封性能。

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