一种高承压水上井下钻探防喷分压分流装置的制作方法

1.本实用新型涉及矿用有反压和防喷装置技术领域，具体来说，涉及一种高承压水上井下钻探防喷分压分流装置。


背景技术：

2.新上海一号煤矿与榆树井煤矿含煤地层为侏罗系延安组地层。受煤系地层底部的“宝塔山”砂岩含水层影响，新上海一号煤矿18煤及以下煤层、榆树井煤矿15煤及以下煤层具有突水危险性。
3.之前，新上海一号煤矿进行井针对“宝塔山”砂岩含水层的井下放水试验，该含水层水压3.7mpa。
4.而据《煤矿安全规程》第三百二十一条预计钻孔内水压大于1.5mpa时，应当采用有反压和防喷装置的方法钻进。
5.有鉴于此，本实用新型旨在提供一种高承压水上井下钻探防喷分压分流装置。


技术实现要素：

6.针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种高承压水上井下钻探防喷分压分流装置，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
7.为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：
8.一种高承压水上井下钻探防喷分压分流装置，包括箱体、位于箱体中心的通道、两个位于通道中的抱紧块以及两个驱动抱紧块移动的驱动机构，两个驱动机构及两个抱紧块相对设置在箱体侧壁上，两个抱紧块可结合将通道密封，抱紧块密封面设有弹性胶芯，驱动机构包括螺杆、与抱紧块固定的活塞杆，螺杆包括沿轴向依次设置的延伸至箱体外的夹持段、与箱体侧壁转动连接的光滑段以及与活塞杆螺纹连接的螺纹段，抱紧块、活塞杆与箱体侧壁滑动连接。
9.优选的，箱体侧壁设有方孔，抱紧块呈方型且滑动设置于方孔中，抱紧块上设有密封块。
10.优选的，所述光滑段与箱体侧壁之间设有轴承。
11.优选的，所述轴承为推力轴承。
12.优选的，还包括与箱体侧壁可拆卸连接的压盖，所述轴承固定在压盖上，活塞杆滑动设置于压盖中。
13.优选的，压盖与箱体侧壁之间通过螺栓连接固定。
14.优选的，所述压盖与箱体侧壁螺栓连接处还设有弹簧垫圈。
15.优选的，所述弹性胶芯为橡胶材质。
16.优选的，所述通道两端设有法兰盘。
17.优选的，所述箱体两侧设置有分压管路。
18.与现有技术相比，本实用新型的效果如下：
19.1、闸板开关原理：在钻探施工过程中如需封闭通道，采用人工正向转动螺杆，由于螺杆与活塞杆构成丝杠副，进而通过活塞杆带动抱紧块向通道中心移动，两个抱紧块紧密结合，从而达到封闭通道的目的；当人工反向转动螺杆时，通过活塞杆带动抱紧块向远离通道中心方向移动，两个抱紧块分离，从而达到打开通道的目的。
20.2、孔内助封原理：抱紧块胶芯为橡胶制品，在压力的推动下和被密封面贴近，同时由于通道内高压流体的作用使抱紧块上的胶芯和壳体的箱体侧壁贴紧，密封了抱紧块的顶部，压力消失后，胶芯变形自动恢复，在高压流体的压力作用下可起到助封的作用。
21.3、分压原理：装置两侧配有分压管路，通过分流起到分压的作用。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1示出了本技术实施例提出的一种高承压水上井下钻探防喷分压分流装置的结构示意图；
24.图2为图1的俯视图。
具体实施方式
25.为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
26.附图标记：夹持段1、压盖2、螺栓3、弹簧垫圈4、箱体5、轴承6、螺纹段7、活塞杆8、抱紧块9、密封块10、法兰盘11。
27.根据本实用新型的实施例，提供了一种高承压水上井下钻探防喷分压分流装置，包括箱体5、位于箱体5中心的通道、两个位于通道中的抱紧块9以及两个驱动抱紧块9移动的驱动机构，两个驱动机构及两个抱紧块9相对设置在箱体5侧壁上，两个抱紧块9可结合将通道密封，抱紧块9密封面设有弹性胶芯，驱动机构包括螺杆、与抱紧块9固定的活塞杆8，螺杆包括沿轴向依次设置的延伸至箱体5外的夹持段、与箱体5侧壁转动连接的光滑段以及与活塞杆8螺纹连接的螺纹段7，抱紧块9、活塞杆8与箱体5侧壁滑动连接。
28.箱体5侧壁设有方孔，抱紧块9呈方型且滑动设置于方孔中，抱紧块9上设有密封块10，方孔与方型抱紧块9的配合，不仅能够起到精准滑动的作用，还能避免抱紧块9产生转动，同时密封块10的设置能够使抱紧块9与箱体5侧壁之间形成滑动密封，避免发生泄露。
29.光滑段与箱体5侧壁之间设有轴承6。轴承6为推力轴承6，还包括与箱体5侧壁可拆卸连接的压盖2，所述轴承6固定在压盖2上，活塞杆8滑动设置于压盖2中，压盖2的设置能够方便实现整个箱体5的安装与拆卸维修，而推力轴承6相较于普通轴承6则能够承担轴向的载荷，使得整个丝杠副运行更加稳定。
30.压盖2与箱体5侧壁之间通过螺栓3连接固定，压盖2与箱体5侧壁螺栓3连接处还设
有弹簧垫圈4。
31.弹性胶芯为橡胶材质，弹性胶芯呈半环状，通道两端设有法兰盘11，这样设置方便将箱体5与其他管路进行连接、固定。
32.箱体5两侧设置有分压管路，分压管路为两路φ108mm钢管，通过分流起到分压的作用。
33.与现有技术相比，本实用新型的效果如下：
34.1、闸板开关原理：在钻探施工过程中如需封闭通道，采用人工正向转动螺杆，由于螺杆与活塞杆8构成丝杠副，进而通过活塞杆8带动抱紧块9向通道中心移动，两个抱紧块9紧密结合，从而达到封闭通道的目的；当人工反向转动螺杆时，通过活塞杆8带动抱紧块9向远离通道中心方向移动，两个抱紧块9分离，从而达到打开通道的目的。
35.2、孔内助封原理：抱紧块9胶芯为橡胶制品，在压力的推动下和被密封面贴近，同时由于通道内高压流体的作用使抱紧块9上的胶芯和壳体的箱体5侧壁贴紧，密封了抱紧块9的顶部，压力消失后，胶芯变形自动恢复，在高压流体的压力作用下可起到助封的作用。
36.3、分压原理：装置两侧配有分压管路，通过分流起到分压的作用。
37.尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本实用新型的范围。结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如dsp与微处理器的组合、多个微处理器、与dsp核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、cd
‑
rom、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在asic中。asic可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以
是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括ram、rom、eeprom、cd
‑
rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(dsl)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、dsl、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(cd)、激光碟、光碟、数字多用碟(dvd)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
38.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。