一种具有封堵钻孔功能的瓦斯抽采设备的制作方法

1.本实用新型属于煤矿机械领域，涉及一种具有封堵钻孔功能的瓦斯抽采设备。


背景技术：

2.瓦斯抽采钻孔的封孔效果不佳，将导致抽采瓦斯的浓度低，抽采瓦斯的量较小，进而导致矿井瓦斯抽采量不达标，龙门峡南煤矿地质条件复杂，煤层原生断层、裂隙十分发育，现有的一次成孔的瓦斯抽采设备由于钻孔孔径大，使本已破碎的煤岩再次受到扰动，促进了钻孔周边裂隙的产生和发展，在瓦斯抽采过程中，在抽放负压、地应力等作用下，抽采钻孔的围岩会出现大量次生裂隙，导致瓦斯从周围裂隙涌向工作面，瓦斯抽采浓度降低，影响抽采效果。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于：提供了一种具有封堵钻孔功能的瓦斯抽采设备，解决了现有难以完全封堵钻孔，导致抽采瓦斯浓度较低、抽采瓦斯量较小的问题。
4.本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种具有封堵钻孔功能的瓦斯抽采设备，包括钻孔、瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构，钻孔一端开口，钻孔的另一端位于煤壁内部，钻孔开口一端设有至少三个封孔机构，封孔机构依次密封钻孔开口的一端，封孔机构并排设置并且之间具有间隙，封孔机构将钻孔内部隔离出至少三个密封腔，瓦斯抽采机构一端位于钻孔外部，瓦斯抽采机构另一端依次穿过封孔机构并位于最内部的密封腔内，瓦斯抽采机构均与封孔机构密封连接，注浆机构一端位于钻孔外部，注浆机构另一端位于中间的密封腔内，注浆机构位于最外部的密封腔内设有喷浆孔，液压检测机构一端位于钻孔外部，液压检测机构另一端分别位于中间的密封腔内与最外部的密封腔内。
6.本实用新型的工作原理为：现有难以完全封堵钻孔，导致抽采瓦斯浓度较低、抽采瓦斯量较小的问题，为了解决上述的技术问题，现在设置了一种具有封堵钻孔功能的瓦斯抽采设备，为了尽可能的将煤壁内部的瓦斯进行抽采，抽采过程中需要减少对钻孔周围煤岩的扰动和对抽采瓦斯钻孔进行有效封堵，本技术装置实施前使用钻机在煤巷破碎煤壁上进行初步钻孔，而后用注浆泵将液体凝胶注满两端的聚氨酯封孔袋，进行反应膨胀封堵钻孔形成的密闭空间，进而向初步的钻孔内注满液体凝胶，使得液体凝胶通过钻孔进入煤壁上的缝隙中，通过进入的液体凝胶与破碎煤体紧密固结在一起，这是通过对瓦斯抽采前对周围煤岩进行稳固，避免了再次钻孔时对周围煤岩造成松动的问题，还避免了抽采瓦斯时负压、地应力造成周围煤岩松动的问题。
7.通过钻机再次对煤壁进行钻孔，钻孔用于抽取煤壁内部的瓦斯，通过钻孔的一端开口便于放入封孔机构、瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构，封孔机构用于对钻孔开口一端进行密封，使得瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构穿过封孔机构并进入最内部的密封腔，瓦斯抽采机构用于抽采煤壁内部的瓦斯，注浆机构用于对中间、最外部的密封腔
内部进行注浆处理，使得对钻孔开口一端进行封堵；通过注浆达到设定的范围后停止注浆，停止注浆一段时间后，通过液压检测机构检测注浆到中间、最外部的密封腔内部的压力变化，当中间、最外部的密封腔的压力下降时，通过注浆机构向中间、最外部的密封腔补充浆液，便于中间、最外部的密封腔保持停止注浆的压力值。
8.通过液体凝胶对煤壁内部的煤岩进行凝结，使得液体凝胶与破碎煤体紧密固结在一起，便于对抽采瓦斯前对周围煤岩进行稳固，避免了再次钻孔时对周围煤岩造成松动的问题，还避免了抽采瓦斯时负压、地应力造成周围煤岩松动的问题，对煤壁再次钻孔后通过封孔机构便于对钻孔开口一端进行初步封堵，进而通过注浆机构向中间、最外部的密封腔进行注浆处理，通过注浆处理对钻孔开口一端进行再次封堵，使得对抽采瓦斯的钻孔开口一端进行充分的封堵，通过充分密封与封堵便于瓦斯抽采机构将煤壁内部的瓦斯进行抽采，便于杜绝矿井发生瓦斯事故，便于保障矿工的生命安全，为矿区和谐、稳定地发展奠定了基础。
9.进一步地：封孔机构包括至少三个封孔袋，封孔袋的形状均与钻孔的形状相匹配，瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构依次封孔袋并与封孔袋密封连接。
10.进一步地：瓦斯抽采机构包括瓦斯抽采泵、瓦斯抽采管，瓦斯抽采泵位于钻孔外部，瓦斯抽采管的一端与瓦斯抽采泵连通，瓦斯抽采管另一端依次穿过封孔机构并位于最内部的密封腔内。
11.进一步地：瓦斯抽采管的另一端连接有pvc管，pvc管上设有若干个瓦斯抽采孔，瓦斯抽采孔均布在pvc管上。
12.进一步地：注浆机构包括注浆泵、注浆管，注浆泵位于钻孔外部，注浆管的一端与注浆泵连通，注浆管的另一端位于中间的密封腔内，若干个喷浆孔均布在最外部密封腔内部的注浆管上。
13.进一步地：注浆管上连通有截断阀，截断阀位于钻孔与注浆泵之间。
14.进一步地：液压检测机构包括液压检测管，液压检测管一端位于钻孔外部，液压检测管另一端分别位于中间的密封腔内与最外部的密封腔内，液压检测管上连通有液压检测计，液压检测计位于钻孔外部。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.1.一种具有封堵钻孔功能的瓦斯抽采设备，通过液体凝胶对煤壁内部的煤岩进行凝结，使得液体凝胶与破碎煤体紧密固结在一起，对煤壁再次钻孔后通过封孔机构便于对钻孔开口一端进行初步封堵；
17.2.本实用新型中通过注浆机构向中间、最外部的密封腔进行注浆处理，通过注浆处理对钻孔开口一端进行再次封堵，使得对抽采瓦斯的钻孔开口一端进行充分的封堵。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图，其中：
19.图1是本实用新型的结构示意图；
20.图中标记：1-钻孔，2-密封腔，3-喷浆孔，4-封孔袋，5-瓦斯抽采管，6-pvc管，7-瓦斯抽采孔，8-注浆管，9-截断阀，10-液压检测管，11-液压检测计。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
22.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
23.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
24.下面结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
25.实施例一
26.本实用新型一种具有封堵钻孔功能的瓦斯抽采设备，如图1所示，包括钻孔1、瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构，钻孔1一端开口，钻孔1的另一端位于煤壁内部，钻孔1开口一端设有至少三个封孔机构，封孔机构依次密封钻孔1开口的一端，封孔机构并排设置并且之间具有间隙，封孔机构将钻孔1内部隔离出至少三个密封腔2，瓦斯抽采机构一端位于钻孔1外部，瓦斯抽采机构另一端依次穿过封孔机构并位于最内部的密封腔2内，瓦斯抽采机构均与封孔机构密封连接，注浆机构一端位于钻孔1外部，注浆机构另一端位于中间的密封腔2内，注浆机构位于最外部的密封腔2内设有喷浆孔3，液压检测机构一端位于钻孔1外部，液压检测机构另一端分别位于中间的密封腔2内与最外部的密封腔2内。
27.本实施例的具体实现方式为：通过钻机再次对煤壁进行钻孔，钻孔用于抽取煤壁内部的瓦斯，通过钻孔的一端开口便于放入封孔机构、瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构，封孔机构用于对钻孔开口一端进行密封，使得瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构穿过封孔机构并进入最内部的密封腔，瓦斯抽采机构用于抽采煤壁内部的瓦斯，注浆机构用于对中间、最外部的密封腔内部进行注浆处理，使得对钻孔开口一端进行封堵；通过注浆达到设定的范围后停止注浆，停止注浆一段时间后，通过液压检测机构检测注浆到中间、最外部的密封腔内部的压力变化，当中间、最外部的密封腔的压力下降时，通过注浆机构向中间、最外部的密封腔补充浆液，便于中间、最外部的密封腔保持停止注浆的压力值。
28.通过液体凝胶对煤壁内部的煤岩进行凝结，使得液体凝胶与破碎煤体紧密固结在
一起，便于对抽采瓦斯前对周围煤岩进行稳固，避免了再次钻孔时对周围煤岩造成松动的问题，还避免了抽采瓦斯时负压、地应力造成周围煤岩松动的问题，对煤壁再次钻孔后通过封孔机构便于对钻孔开口一端进行初步封堵，进而通过注浆机构向中间、最外部的密封腔进行注浆处理，通过注浆处理对钻孔开口一端进行再次封堵，使得对抽采瓦斯的钻孔开口一端进行充分的封堵，通过充分密封与封堵便于瓦斯抽采机构将煤壁内部的瓦斯进行抽采，便于杜绝矿井发生瓦斯事故，便于保障矿工的生命安全，为矿区和谐、稳定地发展奠定了基础。
29.实施例二
30.本实施例在实施例一的基础上，如图1所示，封孔机构包括至少三个封孔袋4，封孔袋4的形状均与钻孔1的形状相匹配，瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构依次封孔袋4并与封孔袋4密封连接，瓦斯抽采机构包括瓦斯抽采泵、瓦斯抽采管5，瓦斯抽采泵位于钻孔1外部，瓦斯抽采管5的一端与瓦斯抽采泵连通，瓦斯抽采管5另一端依次穿过封孔机构并位于最内部的密封腔2内，瓦斯抽采管5的另一端连接有pvc管6，pvc管6上设有若干个瓦斯抽采孔7，瓦斯抽采孔7均布在pvc管6上。
31.本实施例的具体实现方式为：通过封孔袋的形状均与钻孔的形状相匹配，通过封孔袋对钻孔开口的一端进行初步封堵，通过封孔袋对钻孔开口一端密封的同时与瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构密封连接，使得瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构能够进入钻孔的同时避免了瓦斯抽采机构、注浆机构、液压检测机构与封孔袋连接处产生缝隙的问题。
32.瓦斯抽采管用于依次穿过封孔机构并进入最内部的密封腔内，通过瓦斯抽采管位于最内部的密封腔内，通过瓦斯抽采管便于将煤壁内部的瓦斯进行抽采，开启瓦斯抽采泵用于将煤壁内部的瓦斯进行抽采，避免了煤壁内部聚集大量的瓦斯。
33.瓦斯中含有大量的硫化氢气体，通过瓦斯抽采管的另一端连接有pvc管，pvc管对瓦斯进行抽采时避免了被硫化氢气体进行腐蚀，使得延长瓦斯抽采管的使用寿命，通过pvc管上设置若干个瓦斯抽采孔，若干个瓦斯抽采孔便于充分抽采煤壁内部的瓦斯。
34.实施例三
35.本实施例在上述实施例的基础上，如图1所示，注浆机构包括注浆泵、注浆管8，注浆泵位于钻孔1外部，注浆管8的一端与注浆泵连通，注浆管8的另一端位于中间的密封腔2内，若干个喷浆孔3均布在最外部密封腔2内部的注浆管8上，注浆管8上连通有截断阀9，截断阀9位于钻孔1与注浆泵之间，液压检测机构包括液压检测管10，液压检测管10一端位于钻孔1外部，液压检测管10另一端分别位于中间的密封腔2内与最外部的密封腔2内，液压检测管10上连通有液压检测计11，液压检测计11位于钻孔1外部。
36.本实施例的具体实现方式为：注浆管用于向中间、最外部的密封腔内部灌注浆液，通过浆液凝固后便于对钻孔开口的一端进行再次密封，注浆泵用于向注浆管内部输送浆液，注浆管的一端用于将浆液输送到中间的密封腔内部，喷浆孔用于将注浆管内部的浆液输送到最外部的密封腔内部。
37.截断阀用于开启、关闭注浆管的通道，通过截断阀位于钻孔与注浆泵之间，当中间、最外部的密封腔内部注满浆液后，通过关闭截断阀使得中间、最外部的密封腔处于密封状态，当得中间、最外部的密封腔内压力下降时，通过开启截断阀便于向得中间、最外部的
密封腔内补充浆液。
38.液压检测管用于检测得中间、最外部的密封腔内部的压力，通过向中间、最外部的密封腔内部注满浆液后一段时间，通过液压检测计检测注浆到中间、最外部的密封腔内部的压力变化，当中间、最外部的密封腔的压力下降时，通过注浆机构向中间、最外部的密封腔补充浆液，便于中间、最外部的密封腔保持停止注浆的压力值，使得充分封堵中间、最外部的密封腔。
39.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的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。