一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置及其使用方法与流程

文档序号:33504757发布日期:2023-03-17 23:34阅读:52来源:国知局
一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及煤矿瓦斯抽采相关技术领域,特别涉及一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置及其使用方法。


背景技术:

2.厚煤层是指井下开采3.5m以上,露天开采10m以上的煤层。我国厚煤层产量占原煤总产量的45%左右,是一个厚煤层储量大国,也是厚煤层的开采大国,厚煤层是我国实现高产高效开采的主要煤层,具有资源储量优势,由于其煤层厚度较大,可有多种采煤方法进行选择。煤层受地应引力作用发生断裂后,在力的继续作用下,两侧岩块沿断裂面发生显著相对位移的断裂构造叫断层。
3.在厚煤层煤矿开采的过程中,厚煤层断层处常常伴随有瓦斯突出,威胁着煤矿井下的人员安全,所谓瓦斯是指矿井中主要以甲烷为主的有害气体,有时单独指甲烷。因此为了消除瓦斯危险,提高井下人员的安全,经常在煤层中施工钻孔,通过在钻出的孔洞内放置抽气管道,对厚煤层断层内的瓦斯进行抽取,但是,抽气管道在插入钻孔的过程中会与钻孔的内壁发生碰撞,这就使得钻孔内壁的岩块、煤块进入抽气管道内,可能会造成抽气管道堵塞,影响瓦斯抽取工作的进行,而且,直接将抽气管道插入钻孔较为费力,不利于抽气管道的铺设。因此,发明一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置及其使用方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置,包括支撑组件,所述支撑组件的中部设置有转动组件,所述支撑组件的上方设置有下压组件,所述转动组件的中部设置有抽采组件;所述转动组件顶部设有呈圆周阵列分布的夹持组件;
6.所述抽采组件包括管身和管头;所述管头的底端固定连接有固定管,所述固定管的底端固定连接有锥形块,所述固定管的外侧壁贯穿开设有多个呈环形阵列分布的抽气孔,所述抽气孔内铰接有单向阀片,所述固定管的内部插接有与管头连接的过滤网,所述固定管的外侧设置有多个呈环形阵列分布的弧形挡板。
7.优选的,所述弧形挡板的内侧壁底端通过销轴与固定管的外侧壁底端活动连接,所述固定管的外侧套接连接有环形块,所述环形块的顶部通过伸缩弹簧与管头底部连接,所述环形块的外侧壁通过销轴连接有多个呈环形阵列分布的活动臂,所述活动臂的一端通过销轴与弧形挡板的内侧壁中部连接;所述环形块顶部设有导向柱,所述导向柱贯穿管头,位于所述管头内的一端设有固定板。
8.优选的,所述固定板一侧设有通孔,所述通孔内滑动连接有滑动杆,所述滑动杆顶部设有挡块,所述滑动杆底部贯穿过滤网并延伸至固定管内,位于所述固定管内的一端周
侧壁开设有滑槽,所述滑槽内通过压缩弹簧连接有与滑槽滑动连接的楔形滑块;所述单向阀片靠近过滤网的一侧设有与楔形滑块锁止配合的锁块,所述滑动杆顶部套设有复位弹簧,所述复位弹簧一端与固定板连接,另一端与挡块连接。
9.优选的,所述滑动杆中部设有限位块,所述限位块下部的滑动杆周侧壁设有导向块,所述过滤网底部开设有与导向块配合的半圈螺旋槽,所述半圈螺旋槽底端顶部开设有竖直槽;所述过滤网底部开设有与楔形滑块配合的半圈螺旋复位槽;所述半圈螺旋复位槽顶端底部开设有竖直槽。
10.优选的,所述支撑组件包括环形支撑板,所述环形支撑板的中部贯穿开设有圆形通槽;所述环形支撑板的底端固定连接有环形延伸架,所述环形支撑板通过轴承活动连接有起升丝杆,所述起升丝杆的两侧均设置有与环形支撑板固定连接的定位滑杆。
11.优选的,所述起升丝杆的底端固定连接有位于环形支撑板的下方的传动齿轮,所述定位滑杆的顶端固定连接有与起升丝杆的顶端活动连接的连接板;所述环形支撑板顶部设有输出轴贯穿环形支撑板的驱动电机,所述驱动电机输出轴贯穿环形支撑板的一端连接有驱动齿轮;所述环形延伸架的外侧螺纹连接有支撑螺杆,所述支撑螺杆的底端通过轴承活动连接有支座,所述支撑螺杆的顶端固定连接有手轮。
12.优选的,所述转动组件包括位于圆形通槽内部的环形活动板,所述环形活动板的下表面通过轴承活动连接有多个呈环形阵列分布的截面为“h”形的滚轮,所述滚轮与圆形通槽相适配,所述环形活动板的下方设置有与滚轮活动连接的环形延伸板,所述环形延伸板的外侧固定连接有多个呈环形阵列分布的凸齿,所述凸齿与驱动齿轮、传动齿轮均相啮合,所述环形活动板顶部设有呈圆周阵列分布的夹持组件。
13.优选的,所述夹持组件包括与环形活动板顶部铰接的一组支臂,每组所述支臂均设置有两个;所述支臂的内侧壁一端通过销轴活动连接有活动架,所述活动架的内侧壁两端均固定连接有弧形连接杆,所述弧形连接杆两端均套接连接有定位轮,每个所述弧形连接杆的中部均通过销轴活动连接有电动伸缩杆,两个所述电动伸缩杆远离弧形连接杆的一端与环形活动板铰接。
14.优选的,所述下压组件包括弧形的活动座,所述活动座的中部镶嵌有与起升丝杆螺纹连接的丝杆套,所述活动座的两端均镶嵌有与定位滑杆套接的定位滑套,所述活动座的内侧固定连接有压板,所述压板底部设有转动压环。
15.优选的,所述管身设置有多个,且首尾相连;相邻两个所述管身之间设置有密封垫,所述管身的内侧壁顶端设置有内螺纹,所述管身的底端外侧设置有与内螺纹相适配的外螺纹,所述管身的外侧壁顶端开设的螺孔内插接连接有定位螺栓,所述管身外侧壁底端设有与定位螺栓相配合的定位螺孔,所述管头的内侧壁顶端内壁设有与外螺纹相适配的连接螺纹,所述管头周侧壁开设有螺纹孔,所述螺纹孔内插接有与螺纹孔配合的固定螺栓。
16.本发明还提供一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置使用方法,具体包括以下步骤:
17.步骤一、安装设备,将支撑组件与钻孔垂直架设,并进行调平;将抽采组件的管身与管头进行对接,然后通过夹持组件对管身夹持;
18.步骤二、铺设抽采组件,控制转动组件带动夹持组件转动,夹持组件转动并带动管身转动,同时下压组件对管身的顶端施加压力,使得管身向下运动,实现抽采组件的铺设;
19.步骤三、铺设过程管头的外壁清理,在铺设过程中,通过抽气设备和充气设备,再
反复向管身排气和充气,其充气时当管身内的气体压力达到第一预设气压时进行排气,使环形块推动弧形挡板顶部反复向外扩张收缩,从而对落入弧形挡板与固定管之间的煤进行清理;在遇到软煤层时,通过向管身内充气至内部气压为第二预设气压,使弧形挡板继续向外扩张挤压钻孔内壁的软煤层,进而对钻孔形成支撑并进行导向;
20.步骤四、进入断层后的清理,当管头插入厚煤层断层时,通过抽气设备和充气设备反复对管身抽至负压和充气至内部压力等于第二预设气压,使弧形挡板反复扩张震动对弧形挡板清理,同时固定板上下移动将推动此时处于锁止状态的滑动杆上下移动并撞击锁块,对单向阀片外壁清理;
21.步骤五、抽采,通过向管身充气至内部气压达到第三预设气压,第三预设气压大于第二预设气压,使滑动杆与锁块解锁,并使滑动杆转动并带动导向块和楔形滑块复位,进而为下一次的工作做准备;然后通过抽气设备进行抽采工作;
22.步骤六、装置拔出,抽采工作完成后,使用拔管设备对管身施加向上的作用力,此时管身带动管头向上运动,从而实现抽采组件从钻孔内拔出。
23.本发明的技术效果和优点:
24.1、本发明通过设置支撑组件、夹持组件和下压组件,支撑组件可以架设在厚煤层断层钻孔的上方,而夹持组件可以对抽采组件进行夹持,以实现对抽采组件的定位,下压组件可以将抽采组件压入钻孔内,从而实现抽采组件的铺设,而抽采组件由管身和管头组成,管头外侧设置有可以活动的弧形挡板,管头在钻孔内运动时,弧形挡板可以对抽气孔进行遮挡防护,从而避免了岩块和煤块进入抽气孔内造成抽气孔堵塞,从而在提升了抽采组件铺设效率的同时避免了煤块和岩块堵塞抽采组件。
25.2、本发明通过设置转动组件,转动组件可以在支撑组件内部转动,而夹持组件包括多组定位轮,定位轮可以对抽采组件进行定位,且不会对抽采组件的上下运动造成影响,当下压组件对抽采组件施加压力时,夹持组件带动抽采组件转动,从而使得抽采组件在转动的过程中插入钻孔内,进而方便了抽采组件的铺设。
26.3、本发明通过设置抽采组件,抽采组件包括管身和管头,而管头下方设置有固定管,固定管上开设有抽气孔,固定管外侧设置有弧形挡板,弧形挡板可以在管头运动的过程中对抽气孔进行防护,且当管头插入厚煤层断层后,弧形挡板可以自动张开,从而方便了瓦斯抽取工作的进行,且固定管的内部设置有过滤网,过滤网的设置可以避免煤灰进入抽采组件内,从而保证了瓦斯抽取工作的稳定进行。
27.4、本发明通过设置抽采组件,第一方面,避免外部煤渣煤块进入固定管内,从而避免堵塞管身的情况发生,即使在送管过程中遇到煤块挤压抵触单向阀片时,也不能打开单向阀门,从而不会导致煤块进入管身;第二方面,在遇到软煤层时,通过向管身内充入第二预设气压的气体,使弧形挡板继续向外扩张,从而使弧形挡板挤压钻孔内壁的软煤层,从而对钻孔形成支撑进行导向;第三方面,重复抽至负压和充入第二预设气压的气体步骤,从而使弧形挡板反复扩张震动,从而对弧形挡板清理,同时对单向阀片进行震动,进而对单向阀片外壁清理。
附图说明
28.图1为本发明的整体结构示意图;
29.图2为本发明的支撑组件结构示意图;
30.图3为本发明的支撑组件结构仰视示意图;
31.图4为本发明的转动组件与支撑组件位置关系仰视示意图;
32.图5为本发明的转动组件与夹持组件结构连接示意图;
33.图6为本发明的转动组件结构仰视图;
34.图7为本发明夹持组件结构示意图;
35.图8为本发明的夹持组件和抽采组件位置关系俯视示意图;
36.图9为本发明的下压组件结构示意图;
37.图10为本发明的抽采组件结构示意图;
38.图11为本发明的管身结构示意图;
39.图12为本发明的管头结构示意图;
40.图13为本发明的环形块结构示意图;
41.图14为本发明的弧形挡板结构示意图;
42.图15为本发明的弧形挡板收缩结构示意图;
43.图16为本发明的挡板张开状态结构示意图;
44.图17为本发明图16中的结构三维剖视图;
45.图18为本发明图17中a部分结构放大示意图;
46.图19为本发明图17中b部分结构放大示意图;
47.图20为本发明图17中c部分结构放大示意图。
48.图中:1、支撑组件;101、环形支撑板;102、圆形通槽;103、环形延伸架;104、起升丝杆;105、定位滑杆;106、传动齿轮;107、连接板;108、驱动齿轮;109、支撑螺杆;2、转动组件;201、环形活动板;202、滚轮;203、环形延伸板;204、凸齿;3、下压组件;301、活动座;302、压板;4、抽采组件;401、管身;402、管头;403、固定管;404、锥形块;405、抽气孔;406、单向阀片;407、过滤网;408、弧形挡板;409、环形块;410、伸缩弹簧;411、活动臂;412、导向柱;413、固定板;414、滑动杆;415、挡块;416、滑槽;417、压缩弹簧;418、楔形滑块;419、锁块;420、复位弹簧;421、限位块;422、导向块;423、半圈螺旋槽;424、竖直槽;425、半圈螺旋复位槽;5、夹持组件;501、支臂;502、活动架;503、弧形连接杆;504、定位轮;505、电动伸缩杆;6、弧形板;7、倾斜板;8、倾斜导板。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
50.本发明提供了如图1至图20所示的一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置,包括支撑组件1,支撑组件1的中部设置有转动组件2,支撑组件1的上方设置有下压组件3,转动组件2的中部设置有抽采组件4。
51.支撑组件1包括环形支撑板101,环形支撑板101的中部贯穿开设有圆形通槽102;环形支撑板101的底端固定连接有环形延伸架103,环形支撑板101通过轴承活动连接有起
升丝杆104,起升丝杆104的两侧均设置有与环形支撑板101固定连接的定位滑杆105。
52.起升丝杆104的底端固定连接有位于环形支撑板101的下方的传动齿轮106,定位滑杆105的顶端固定连接有与起升丝杆104的顶端活动连接的连接板107;环形支撑板101顶部设有输出轴贯穿环形支撑板101的驱动电机,驱动电机输出轴贯穿环形支撑板101的一端连接有驱动齿轮108。
53.环形延伸架103的外侧螺纹连接有支撑螺杆109,支撑螺杆109的底端通过轴承活动连接有支座,支撑螺杆109的顶端固定连接有手轮;具体的,将支撑组件1架设在厚煤层断层钻孔的上方,通过手轮转动支撑螺杆109转动,使得支座的位置可以被调节,依次调整支座的位置,即可实现对装置的调平,使得支撑组件1与钻孔垂直,进而保证了管身401可以垂直插入钻孔内。
54.转动组件2包括位于圆形通槽102内部的环形活动板201,环形活动板201的下表面通过轴承活动连接有多个呈环形阵列分布的截面为“h”形的滚轮202,滚轮202与圆形通槽102相适配,环形活动板201的下方设置有与滚轮202活动连接的环形延伸板203,环形延伸板203的外侧固定连接有多个呈环形阵列分布的凸齿204,凸齿204与驱动齿轮108、传动齿轮106均相啮合,环形活动板201顶部设有呈圆周阵列分布的夹持组件5。
55.夹持组件5包括与环形活动板201顶部铰接的一组支臂501,每组支臂501均设置有两个;支臂501的内侧壁一端通过销轴活动连接有活动架502,活动架502的内侧壁两端均固定连接有弧形连接杆503,弧形连接杆503两端均套接连接有定位轮504,每个弧形连接杆503的中部均通过销轴活动连接有电动伸缩杆505,两个电动伸缩杆505远离弧形连接杆503的一端与环形活动板201铰接;具体的,通过控制电动伸缩杆505的伸缩,从而推动弧形连接杆503运动,进而带动定位轮504运动,使得定位轮504与管身401的外侧壁贴合,由于弧形连接杆503设置为弧形结构,因此相邻两个定位轮504之间存在夹角,此时多个定位轮504可以组成环形结构,从而可以实现对管身401的定位作用,进而可以实现对管身401的夹持作用。
56.下压组件3包括弧形的活动座301,活动座301的中部镶嵌有与起升丝杆104螺纹连接的丝杆套,活动座301的两端均镶嵌有与定位滑杆105套接的定位滑套,活动座301的内侧固定连接有压板302,压板302底部设有转动压环;从而方便了管身401旋转插入钻孔内,具体的,驱动电机通过驱动齿轮108、凸齿204带动传动齿轮106转动,传动齿轮106转动并带动起升丝杆104转动,在活动座301与起升丝杆104螺纹以及活动座301与定位滑杆105共同作用下,使活动座301向下移动,活动座301带动压板302向下运动,进而带动转动压环向下运动,转动压环对管身401的顶端施加压力,使得管身401向下运动,从而实现抽采组件4的铺设。
57.抽采组件4包括管身401和管头402;管头402的底端固定连接有固定管403,固定管403的底端固定连接有锥形块404,固定管403的外侧壁贯穿开设有多个呈环形阵列分布的抽气孔405,抽气孔405内铰接有单向阀片406,固定管403的内部插接有与管头402连接的过滤网407,固定管403的外侧设置有多个呈环形阵列分布的弧形挡板408;弧形挡板408包括弧形板6,弧形板6的底端固定连接有倾斜板7,弧形板6的顶端固定连接有倾斜导板8;具体的,过滤网407设置为环形结构,过滤网407的设置可以避免断层内的煤灰进入固定管403内。
58.弧形挡板408的内侧壁底端通过销轴与固定管403的外侧壁底端活动连接,固定管
403的外侧套接连接有环形块409,环形块409的顶部通过伸缩弹簧410与管头402底部连接,环形块409的外侧壁通过销轴连接有多个呈环形阵列分布的活动臂411,活动臂411的一端通过销轴与弧形挡板408的内侧壁中部连接;环形块409顶部设有导向柱412,导向柱412贯穿管头402,位于管头402内的一端设有固定板413。
59.固定板413一侧设有通孔,通孔内滑动连接有滑动杆414,滑动杆414顶部设有挡块415,滑动杆414底部贯穿过滤网407并延伸至固定管403内,位于固定管403内的一端周侧壁开设有滑槽416,滑槽416内通过压缩弹簧417连接有与滑槽416滑动连接的楔形滑块418;单向阀片406靠近过滤网407的一侧设有与楔形滑块418锁止配合的锁块419,滑动杆414顶部套设有复位弹簧420,复位弹簧420一端与固定板413连接,另一端与挡块415连接。
60.滑动杆414中部设有限位块421,限位块421下部的滑动杆414周侧壁设有导向块422,过滤网407底部开设有与导向块422配合的半圈螺旋槽423,半圈螺旋槽423底端顶部开设有竖直槽424;过滤网407底部开设有与楔形滑块418配合的半圈螺旋复位槽425;半圈螺旋复位槽425顶端底部开设有竖直槽424;具体的,通过半圈螺旋槽423与导向块422,在向管身401内充入气体时,在气体压力作用下,使固定板413推动导向柱412和限位块421下移,导向柱412下移并推动环形块409下移,由于弧形挡板408中部通过活动臂411与环形块409铰接,弧形挡板408底部与固定管403外壁铰接,在环形块409推动作用下,使弧形挡板408顶部向外转动,底部向内转动,限位块421下移带动滑动杆414下移,滑动杆414下移带动楔形滑块418下移并与锁块419抵触,在楔形配合作用下,使楔形滑块418挤压压缩弹簧417后收纳于滑槽416内,从而越过锁块419;进而便可完成对单向阀片406与滑动杆414的锁止,在继续充气下,使得导向块422滑动并插入至半圈螺旋槽423,在半圈螺旋槽423作用下,使滑动杆414转动半圈,滑动杆414转动并带动楔形滑块418转动至不与锁块419抵触的一侧,然后通过抽气设备排气,在伸缩弹簧410作用下,使固定板413上移,固定板413上移通过复位弹簧420推动滑动杆414上移,由于半圈螺旋槽423底端设有竖直槽424,然后导向块422顺竖直槽424滑出,并使滑动杆414与锁块419解锁,在伸缩弹簧410继续推动作用下,使楔形滑块418滑动进入半圈螺旋复位槽425,在半圈螺旋复位槽425螺旋导向作用下,使滑动杆414转动,从而使滑动杆414转动并带动导向块422和楔形滑块418复位,进而为下一次的工作做准备。
61.管身401设置有多个,且首尾相连;相邻两个管身401之间设置有密封垫,管身401的内侧壁顶端设置有内螺纹,管身401的底端外侧设置有与内螺纹相适配的外螺纹,管身401的外侧壁顶端开设的螺孔内插接连接有定位螺栓,管身401外侧壁底端设有与定位螺栓相配合的定位螺孔;具体的,通过将相邻管身401底端外螺纹与顶端内螺纹连接,然后通过定位螺栓将多个管身401首尾相连;管头402的内侧壁顶端内壁设有与外螺纹相适配的连接螺纹,管头402周侧壁开设有螺纹孔,螺纹孔内插接有与螺纹孔配合的固定螺栓;具体的,通过将抽采组件4的管身401与管头402进行螺纹拼接,并通过固定螺栓穿过螺纹孔并与螺纹孔连接,使得管身401与管头402固定连接。
62.使用时,首先将支撑组件1架设在厚煤层断层钻孔的上方,通过手轮转动支撑螺杆109转动,使得支座的位置可以被调节,依次调整支座的位置,即可实现对装置的调平,使得支撑组件1与钻孔垂直,进而保证了管身401可以垂直插入钻孔内;然后通过将抽采组件4的管身401与管头402进行螺纹拼接,并通过固定螺栓穿过螺纹孔并与螺纹孔连接,使得管身401与管头402固定连接;然后将对接好的管身401与管头402插入至环形活动板201内,然后
通过控制电动伸缩杆505的伸缩,从而推动弧形连接杆503运动,进而带动定位轮504运动,使得定位轮504与管身401的外侧壁贴合,由于弧形连接杆503设置为弧形结构,因此相邻两个定位轮504之间存在夹角,此时多个定位轮504可以组成环形结构,从而可以实现对管身401的定位作用,进而可以实现对管身401的夹持作用;然后通过控制驱动电机启动,驱动电机启动并带动驱动齿轮108转动,驱动齿轮108转动并通过凸齿204带动传动齿轮106转动,凸齿204转动并带动环形延伸板203转动,进而带动环形活动板201转动;由于环形活动板201通过滚轮202与环形支撑板101连接,因此环形活动板201可以在环形支撑板101中部的圆形通槽102内转动,环形活动板201又可以带动夹持组件5转动,进而带动定位轮504转动,定位轮504带动夹持的管身401转动,同时传动齿轮106转动,传动齿轮106带动起升丝杆104转动,在活动座301与起升丝杆104螺纹以及活动座301与定位滑杆105共同作用下,使活动座301向下移动,活动座301带动压板302向下运动,进而带动转动压环向下运动,转动压环对管身的顶端施加压力,使得管身401向下运动,从而实现抽采组件4的铺设;随着管身401的输送,当一节管身401插入孔洞后,停止装置,并选取另一节管身401进行拼接,直至管头402插入厚煤层断层内。
63.当管头402插入钻孔时,首先通过充气设备与管身401连接,通过充气设备向管身401内充入预设气压的气体,由于单向阀片406只能向内打开,由于充气,使得管身401与管头402组成的空间内部气体压力越来越大,在气压作用下,使得固定板413推动导向柱412和限位块421下移,导向柱412下移并推动环形块409下移,由于弧形挡板408中部通过活动臂411与环形块409铰接,弧形挡板408底部与固定管403外壁铰接,在环形块409推动作用下,使弧形挡板408顶部向外转动,底部向内转动,限位块421下移带动滑动杆414下移,滑动杆414下移带动楔形滑块418下移并与锁块419抵触,在楔形配合作用下,使楔形滑块418挤压压缩弹簧417后收纳于滑槽416内,从而越过锁块419;从而便可完成对单向阀片406与滑动杆414的锁止;此时由于锁块419对楔形滑块418顶部限位,从而限制导向柱412不能上移,由于单向阀片406与滑动杆414相抵触,从而实现单向阀片406与滑动杆414的锁止;然后通过抽气设备进行排气,由于此时单向阀片406与滑动杆414锁止,抽气孔405外部的气体并不能够通过抽气孔405进入管身401内,从而避免外部煤渣煤块进入固定管403内,导致管身401堵塞的情况发生,即使在送管过程中遇到煤块挤压抵触单向阀片406时,也不能打开单向阀门401,从而不会导致煤块进入管身401,由于管身401排气卸压,在伸缩弹簧410作用下,推动固定板413克服复位弹簧420弹力后上移;在管身401送给过程中,通过向管身401充气至内部气压达到第一预设气压时的气体,然后对管身401内部排气至小于内部气压达到第一预设气压且大于前面上述的预设气压,重复上述充排气的控制,使固定板413推动导向柱412和环形块409上下反复移动,环形块409推动弧形挡板408顶部反复向外扩张收缩,从而对落入弧形挡板408与固定管403之间的煤进行清理;在遇到软煤层时,通过向管身401内充气至内部气压达到第二预设气压,第二预设气压大于第一预设气压,第二预设气压不足以使导向柱412滑入半圈螺旋槽423内;由于充入第二预设气压的气体,通过固定板413推动导向柱412和环形块409下移,从而使弧形挡板408继续向外扩张,从而使弧形挡板408挤压钻孔内壁的软煤层,从而对钻孔形成支撑进行导向。
64.随着管身401的送进,当管头402插入厚煤层断层时,通过抽气设备将管身401抽至负压,在负压作用下,使固定板413在克服伸缩弹簧410后带动导向柱412向上移动,从而使
伸缩弹簧410被压缩至最短,从而使伸缩弹簧410之间的煤块被压碎或煤泥被挤出,进而实现对伸缩弹簧410清理,然后向管身401充入第二预设气压的气体,从而使固定板413推动导向柱412向下移动,导向柱412推动环形块409下移,使弧形挡板408顶部向外扩张,底部向内旋转,一方面使环形块409对固定管403外壁清理;然后重复上述抽至负压和充气至气体压力达到第二预设气压的步骤,从而使弧形挡板408反复扩张震动,从而对弧形挡板408清理,同时固定板413上下移动将推动此时处于锁止状态的滑动杆414上下移动并撞击锁块419,从而对单向阀片406进行震动,进而对单向阀片406外壁清理。
65.在清理完成后,通过向管身401充气至内部气压达到第三预设气压,所述第三预设气压大于第二预设气压,在气体压力作用下,使得固定板413推动滑动杆414向下移动,并使导向块422滑动并插入至半圈螺旋槽423,在半圈螺旋槽423作用下,使滑动杆414转动半圈,滑动杆414转动并带动楔形滑块418转动至不与锁块419抵触的一侧,然后通过抽气装置进行排气,在伸缩弹簧410作用下,使固定板413上移,固定板413上移通过复位弹簧420推动滑动杆414上移,由于半圈螺旋槽423底端设有竖直槽424,然后导向块422顺竖直槽424滑出,并使滑动杆414与锁块419解锁,在伸缩弹簧410继续推动作用下,使楔形滑块418滑动进入半圈螺旋复位槽425,在半圈螺旋复位槽425螺旋导向作用下,使滑动杆414转动,从而使滑动杆414转动并带动导向块422和楔形滑块418复位,进而为下一次的工作做准备;然后通过抽气设备进行抽采工作,由于此时滑动杆414与锁块419解锁,单向阀片406能够向内打开,从而能够顺利进行抽采。
66.抽采工作完成后,使用拔管设备对管身401施加向上的作用力,此时管身401带动管头402向上运动,当管头402向上运动至钻孔的底部时,倾斜导板8上表面的倾斜面受到钻孔内壁挤压,使得倾斜导板8带动弧形挡板408运动,进而使得弧形挡板408运动,此时弧形挡板408不会对管头402在钻孔内的运动造成影响,管身401和管头402可以被拔出钻孔。
67.本发明还提供一种低透厚煤层断层瓦斯抽采装置使用方法,具体包括以下步骤:
68.步骤一、安装设备,将支撑组件1与钻孔垂直架设,并进行调平;将抽采组件4的管身401与管头402进行对接,然后通过夹持组件5对管身401夹持;
69.步骤二、铺设抽采组件,控制转动组件2带动夹持组件5转动,夹持组件5转动并带动管身401转动,同时下压组件3对管身的顶端施加压力,使得管身401向下运动,实现抽采组件4的铺设;
70.步骤三、铺设过程管头的外壁清理,在铺设过程中,通过抽气设备和充气设备,再反复向管身401排气和充气,其充气时当管身401内的气体压力达到第一预设气压时进行排气,使环形块409推动弧形挡板408顶部反复向外扩张收缩,从而对落入弧形挡板408与固定管403之间的煤进行清理;在遇到软煤层时,通过向管身401内充气至内部气压为第二预设气压,使弧形挡板408继续向外扩张挤压钻孔内壁的软煤层,进而对钻孔形成支撑并进行导向;
71.步骤四、进入断层后的清理,当管头402插入厚煤层断层时,通过抽气设备和充气设备反复对管身401抽至负压和充气至内部压力等于第二预设气压,使弧形挡板408反复扩张震动对弧形挡板408清理,同时固定板413上下移动将推动此时处于锁止状态的滑动杆414上下移动并撞击锁块419,对单向阀片406外壁清理;
72.步骤五、抽采,通过向管身401充气至内部气压达到第三预设气压,第三预设气压
大于第二预设气压,使滑动杆414与锁块419解锁,并使滑动杆414转动并带动导向块422和楔形滑块418复位,进而为下一次的工作做准备;然后通过抽气设备进行抽采工作;
73.步骤六、装置拔出,抽采工作完成后,使用拔管设备对管身401施加向上的作用力,此时管身401带动管头402向上运动,从而实现抽采组件4从钻孔内拔出。
74.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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