一种地下煤气化开采用钻进式煤气外漏回收设备的制作方法

1.本发明涉及一种煤气化开采设备技术领域，具体是一种地下煤气化开采用钻进式煤气外漏回收设备。


背景技术：

2.地下煤气化开采中由于地层中存在裂缝、孔洞、间隙等或地质层的破裂压力较小造成地层被压裂，会使煤气沿这些空隙扩散而外漏，造成经济损失和可能引发安全事故。且在抽取煤气中由于空隙的存在还会使外部空气在抽采负压的作用下回流到地层内，影响煤气的纯度。
3.因此，有必要提供一种地下煤气化开采用钻进式煤气外漏回收设备，以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现要素：

4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地下煤气化开采用钻进式煤气外漏回收设备，包括剪叉连杆，所述剪叉连杆为两根中心可转动地连接到一起的连杆组成，多组所述剪叉连杆两端相互铰接到一起，且位于中心的剪叉连杆的中心可转动地设有中心套筒，所述中心套筒中贯穿有外抽采管，所述外抽采管下端固定有钻头，其余剪叉连杆的中心可转动地设有侧套筒，每个所述侧套筒中贯穿有钻杆。
5.进一步的，作为优选，所述钻杆与侧套筒可活动地连接，所述钻杆靠近上端的部分开设有钻杆螺纹，所述钻杆螺纹与侧套筒能够螺纹配合。
6.进一步的，作为优选，所述钻杆为底部有钻纹且上下贯通的空心管体。
7.进一步的，作为优选，组成所述剪叉连杆的两根连杆中，一根的两端为销钉，另一根的两端开设有腰圆孔，相邻的剪叉连杆间销钉可滑动地连接到另一组剪叉连杆的腰圆孔中。
8.进一步的，作为优选，所述外抽采管靠近上方的部位外壁固定套设有封孔袋，所述封孔袋为能够容纳水泥浆且有一定弹性的囊体。
9.进一步的，作为优选，所述外抽采管靠近下方的部位外壁开设有外进气孔，所述外抽采管内嵌入有内抽采管，所述内抽采管的上端高于外抽采管，所述外进气孔能够与内抽采管贯通。
10.进一步的，作为优选，所述内抽采管可转动地设置在外抽采管内，所述内抽采管对应外进气孔的位置开设有内进气孔。
11.进一步的，作为优选，所述内抽采管与外抽采管单向转动地连接，所述内抽采管朝钻头钻进方向的转动被限制。
12.进一步的，作为优选，所述内抽采管与外抽采管间开设有注浆槽，所述注浆槽的一端为贯通到内抽采管上部外的注浆孔，另一端为贯通到封孔袋内的出浆孔。
13.进一步的，作为优选，所述外抽采管与中心套筒可活动地连接，所述外抽采管靠近
上端的部分开设有外抽采管螺纹，所述外抽采管螺纹与中心套筒能够螺纹配合。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.本发明中，每组剪叉连杆沿煤气外漏的地层裂缝分布，沿侧套筒依次将每根钻杆沿地层裂缝钻入地层内，通过钻杆向地层内注浆，以对整个形成地层裂缝密封作用，防止煤气外漏，并能够稳固钻杆和剪叉连杆，且相邻的两组剪叉连杆间能够转动一定角度，从而使所有剪叉连杆能够连成曲线，以适应将钻杆沿不同形状的地层裂缝分布。
16.本发明中，钻杆钻入地层后能够将对应的剪叉连杆钉在地表上，外抽采管钻入地层后能够固定在对应的剪叉连杆中，从而与每根钻杆和每组剪叉连杆连成一个整体，以提高外抽采管的稳定性。
17.本发明中，内抽采管转动到内进气孔与外进气孔错开时内进气孔密闭，防止在外抽采管和内抽采管钻进地层的过程中杂物堵塞内抽采管，当外抽采管钻入地层内后，通过将封孔袋注浆使其膨胀能够将钻头开出的钻孔密封，防止煤气外漏。
附图说明
18.图1为一种地下煤气化开采用钻进式煤气外漏回收设备的结构示意图；
19.图2为的结构示意图；
20.图中：1、剪叉连杆；2、中心套筒；3、外抽采管；31、外抽采管螺纹；32、外进气孔；33、注浆槽；34、注浆孔；35、出浆孔；4、侧套筒；5、钻杆；51、销钉；52、腰圆孔；53、钻杆螺纹；6、钻头；7、内抽采管；71、内进气孔；8、封孔袋。
具体实施方式
21.请参阅图1，本发明实施例中，一种地下煤气化开采用钻进式煤气外漏回收设备，包括剪叉连杆1，所述剪叉连杆1为两根中心可转动地连接到一起的连杆组成，多组所述剪叉连杆1两端相互铰接到一起，且位于中心的剪叉连杆1的中心可转动地设有中心套筒2，所述中心套筒2中贯穿有外抽采管3，所述外抽采管3下端固定有钻头6，其余剪叉连杆1的中心可转动地设有侧套筒4，每个所述侧套筒4中贯穿有钻杆5。
22.本实施例中，所述钻杆5与侧套筒4可活动地连接，所述钻杆5靠近上端的部分开设有钻杆螺纹53，所述钻杆螺纹53与侧套筒4能够螺纹配合。所述钻杆5能够贯穿侧套筒4而钻入地层内，且当钻杆5钻入深度达到钻杆螺纹53与侧套筒4接触时，钻杆5与侧套筒4螺纹连接到一起，从而限制住钻杆5和对应的剪叉连杆1的竖直位移，也就是说，钻杆5钻入地层后能够将对应的剪叉连杆1钉在地表上，而每根钻杆5共同将剪叉连杆1钉在地表时，每组剪叉连杆1连成一个整体，以提高外抽采管3的稳定性。
23.本实施例中，所述钻杆5为底部有钻纹且上下贯通的空心管体。当钻杆5钻入地层内后能够通过钻杆5向地层内注浆，以形成密封作用，防止煤气外漏，并能够稳固钻杆5和剪叉连杆1。
24.本实施例中，组成所述剪叉连杆1的两根连杆中，一根的两端为销钉51，另一根的两端开设有腰圆孔52，相邻的剪叉连杆1间销钉51可滑动地连接到另一组剪叉连杆1的腰圆孔52中。也就是说相邻的两组剪叉连杆1间能够转动一定角度，从而使所有剪叉连杆1能够连成曲线，以适应将钻杆5沿不同形状的地层裂缝分布。
25.本实施例中，所述外抽采管3靠近上方的部位外壁固定套设有封孔袋8，所述封孔袋8为能够容纳水泥浆且有一定弹性的囊体。当外抽采管3钻入地层内后，通过将封孔袋8注浆使其膨胀能够将钻头6开出的钻孔密封，防止煤气外漏。
26.请参阅图2，本实施例中，所述外抽采管3靠近下方的部位外壁开设有外进气孔32，所述外抽采管3内嵌入有内抽采管7，所述内抽采管7的上端高于外抽采管3，所述外进气孔32能够与内抽采管7贯通。
27.本实施例中，所述内抽采管7可转动地设置在外抽采管3内，所述内抽采管7对应外进气孔32的位置开设有内进气孔71。当内抽采管7转动到内进气孔71与外进气孔32错开时内进气孔71密闭，防止在外抽采管3和内抽采管7钻进地层的过程中杂物堵塞内抽采管7。
28.本实施例中，所述内抽采管7与外抽采管3单向转动地连接，所述内抽采管7朝钻头6钻进方向的转动被限制。从而能够保证内抽采管7与外抽采管3在钻进地层过程中不会相对转动。
29.本实施例中，所述内抽采管7与外抽采管3间开设有注浆槽33，所述注浆槽33的一端为贯通到内抽采管7上部外的注浆孔34，另一端为贯通到封孔袋8内的出浆孔35。能够通过注浆孔34向封孔袋8内注浆。
30.本实施例中，所述外抽采管3与中心套筒2可活动地连接，所述外抽采管3靠近上端的部分开设有外抽采管螺纹31，所述外抽采管螺纹31与中心套筒2能够螺纹配合。也就是说，外抽采管3钻入地层后能够固定在对应的剪叉连杆1中，从而与每根钻杆5和每组剪叉连杆1连成一个整体，以提高外抽采管3的稳定性。
31.具体实施时，将每组剪叉连杆1沿煤气外漏的地层裂缝分布，沿侧套筒4依次将每根钻杆5沿地层裂缝钻入地层内，直至钻杆螺纹53与侧套筒4能够螺纹连接固定，并通过钻杆5向地层内注入水灰比为1:1的水泥浆，以形成将地层裂缝密封，防止煤气外漏，并稳固钻杆5和剪叉连杆1；待水泥浆稳固后，沿中心套筒2将内抽采管7与外抽采管3共同钻入地层内，直至煤气层，且使外抽采管螺纹31与中心套筒2螺纹连接固定，通过注浆孔34沿注浆槽33向封孔袋8内注入水灰比为1:1的水泥浆，使封孔袋8膨胀至将钻头6开出的钻孔密封，并使得外抽采管3固定到钻孔中，待水泥浆稳固后，朝钻头6钻进方向的反向转动内抽采管7，使内进气孔71对准外进气孔32，将内抽采管7的上端连接到抽采装置中，以抽采从地层裂缝外漏的煤气。
32.以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。