專利名稱：鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦井下防止鉆孔瓦斯超限技術(shù)，尤其涉及一種鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在煤礦井下鉆孔施工過(guò)程中，如果施工的煤層中瓦斯含量較大、壓力較高，極有可能造成噴孔，若不采取相應(yīng)措施，可能造成巷道內(nèi)瓦斯超限。為防止噴孔造成瓦斯超限，現(xiàn)有技術(shù)中，鉆孔內(nèi)噴出的一部分瓦斯氣體經(jīng)由煤氣分離裝置進(jìn)入抽采瓦斯管路。另一部分隨大顆粒煤粉經(jīng)可伸縮高強(qiáng)度連接裝置及三通進(jìn)入軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置，然后經(jīng)瓦斯抽采裝置進(jìn)入抽采瓦斯管路。噴出的煤粉粉狀顆粒部分進(jìn)入煤氣分離裝置，經(jīng)分離后沉淀于煤氣分離裝置底部，大部分煤粉進(jìn)入軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置、 三通及可伸縮高強(qiáng)度連接裝置。然而，現(xiàn)有技術(shù)在出現(xiàn)強(qiáng)噴孔現(xiàn)象時(shí)，由于抽采系統(tǒng)的抽采量有限，導(dǎo)致大量瓦斯隨煤粉顆粒進(jìn)入儲(chǔ)煤裝置，與煤粉一起充滿整個(gè)儲(chǔ)存裝置，在瓦斯壓力和噴出物的共同作用下，極有可能損壞儲(chǔ)存裝置，繼而引起高值瓦斯超限事故，給煤礦生產(chǎn)帶來(lái)極大的安全隱
串
)Qi、O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實(shí)現(xiàn)在瓦斯?jié)舛绕邥r(shí)進(jìn)行阻隔，瓦斯?jié)舛冉档桨踩禃r(shí)打開阻隔，避免引起瓦斯超限事故，提高了礦井下施工的安全性。本發(fā)明提供一種鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，包括與鉆孔連通的連通器件，所述連通器件中與所述鉆孔連通的管路上、沿圓周方向鏤空多個(gè)孔洞，每個(gè)所述孔洞中設(shè)置一阻擋塊，所述阻擋塊部分置于所述管路外；所述鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)還包括一個(gè)以上液壓缸，所述一個(gè)以上液壓缸的活塞與一套環(huán)連接，所述套環(huán)套設(shè)在所述管路外壁，所述液壓缸的活塞與一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述活塞運(yùn)動(dòng)，所述活塞帶動(dòng)所述套環(huán)沿所述管路外壁軸向移動(dòng)、擠壓所述阻擋塊中置于所述管路外的部分，所述阻擋塊擠壓從所述連通器件內(nèi)部穿過(guò)、 伸入鉆孔的鉆桿。如上所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為二位四通轉(zhuǎn)閥，所述二位四通轉(zhuǎn)閥的進(jìn)水端與礦井下的高壓水管連接，出水端分別為所述一個(gè)以上液壓缸供水以推動(dòng)所述
活塞運(yùn)動(dòng)。如上所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，所述阻擋塊一端通過(guò)緊固件可旋轉(zhuǎn)地固定在所述連通器件上。如上所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，所述孔洞為方形。如上所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，所述緊固件為銷釘。如上所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，所述連通器件為多通器件。
如上所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，還包括護(hù)孔管、可伸縮高強(qiáng)度連接裝置、三通器件、軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置、煤氣分離裝置、瓦斯抽采管路和瓦斯抽采裝置；所述護(hù)孔管置于鉆孔中；所述連通器件分別與所述護(hù)孔管、所述可伸縮高強(qiáng)度連接裝置和所述煤氣分離裝置連通；所述可伸縮高強(qiáng)度連接裝置通過(guò)所述三通器件與所述軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置連接；所述煤氣分離裝置和所述軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置分別通過(guò)所述瓦斯抽采裝置連接至所述瓦斯抽采管路。本發(fā)明提供的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，在鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛绕邥r(shí)，采用鉆孔瓦斯防噴裝置對(duì)瓦斯進(jìn)行阻隔，當(dāng)瓦斯?jié)舛冉档桨踩禃r(shí)采用鉆孔瓦斯防噴裝置打開阻隔，實(shí)現(xiàn)將鉆孔內(nèi)煤層瓦斯充分釋放，避免引起瓦斯超限事故，提高了礦井下施工的安全性。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明提供的一個(gè)鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A為圖1提供的實(shí)施例打開阻隔示意圖；圖2B為圖1提供的實(shí)施例阻隔示意圖；圖3為本發(fā)明提供的又一個(gè)鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A為圖3提供的實(shí)施例打開阻隔示意圖；圖4B為圖3提供的實(shí)施例阻隔示意圖；圖5為本發(fā)明另一個(gè)鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5提供的實(shí)施例中連通器件處的具體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供的一個(gè)鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)實(shí)施例，參見(jiàn)圖1，該鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)包括與鉆孔連通的連通器件11，連通器件11中與鉆孔連通的管路12上、沿圓周方向鏤空多個(gè)孔洞13，每個(gè)孔洞13中設(shè)置一阻擋塊14，阻擋塊14部分置于管路12外；該系統(tǒng)還包括一個(gè)以上液壓缸15，一個(gè)以上液壓缸15的活塞16與一套環(huán)17連接，套環(huán)17套設(shè)在管路12外壁，液壓缸15的活塞16與一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18連接；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18驅(qū)動(dòng)活塞16運(yùn)動(dòng)，活塞16帶動(dòng)套環(huán)17沿管路12外壁軸向移動(dòng)、擠壓阻擋塊14中置于管路12外的部分，阻擋塊14擠壓從連通器件11內(nèi)部穿過(guò)、伸入鉆孔的鉆桿19。具體的，鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)中的連通器件11可以是一個(gè)二通器件，該連通器件11 的一端管路12與鉆孔連通，鉆桿19從連通器件11的另一端進(jìn)入連通器件11內(nèi)部，并從管路12中穿出伸入鉆孔中。在使用鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)時(shí)，可以采用傳感器測(cè)量礦井下巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛?，?dāng)瓦斯?jié)舛雀哂谀骋话踩禃r(shí)，可以對(duì)高濃度的瓦斯氣體進(jìn)行阻隔，參見(jiàn)圖2A和圖2B，采用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18驅(qū)動(dòng)活塞16運(yùn)動(dòng)，活塞16運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)套環(huán)17沿著管路12的外壁軸向移動(dòng)，由于阻擋塊14設(shè)置在孔洞13內(nèi)，且部分置于管路12外，因此，套環(huán)17移動(dòng)擠壓阻擋塊14中置于管路12外的部分，阻擋塊14進(jìn)一步擠壓從連通器件11內(nèi)部穿過(guò)、伸入鉆孔內(nèi)的鉆桿 19，此時(shí)，阻擋塊14填充鉆桿19和連通器件11內(nèi)部之間的大部分環(huán)狀間隙，從而阻止了瓦斯氣體大量噴出。當(dāng)瓦斯?jié)舛冉档偷桨踩狄韵聲r(shí)，則打開系統(tǒng)中的阻隔，使套環(huán)17遠(yuǎn)離阻擋塊14，阻擋塊14遠(yuǎn)離鉆桿19，則鉆桿19和連通器件11之間又恢復(fù)了環(huán)狀間隙，使得鉆孔內(nèi)噴出的瓦斯氣體可以從該間隙內(nèi)通過(guò)。本發(fā)明提供的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，在鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛绕邥r(shí)，采用鉆孔瓦斯防噴裝置對(duì)瓦斯進(jìn)行阻隔，當(dāng)瓦斯?jié)舛冉档桨踩禃r(shí)采用鉆孔瓦斯防噴裝置打開阻隔，實(shí)現(xiàn)將鉆孔內(nèi)煤層瓦斯充分釋放，避免引起瓦斯超限事故，提高了礦井下施工的安全性。作為一個(gè)較佳的實(shí)施例，本發(fā)明實(shí)施例提供的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，其中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18可以為二位四通轉(zhuǎn)閥，由于礦井下高壓水資源豐富，可以作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18推動(dòng)活塞的動(dòng)力資源，因此，可以將二位四通轉(zhuǎn)閥的進(jìn)水端P與礦井下的高壓水管連接，出水端A、出水端B可以分別與一個(gè)以上液壓缸15連接來(lái)為液壓缸15供水，從而推動(dòng)液壓缸15內(nèi)的活塞 16運(yùn)動(dòng)，二位四通轉(zhuǎn)閥的具體連接方式參見(jiàn)圖3。作為實(shí)現(xiàn)阻隔的重要部件，由活塞16運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)套環(huán)17運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而擠壓阻擋塊14， 阻擋塊14的形狀可以如圖4所示，其一端通過(guò)緊固件20可旋轉(zhuǎn)地固定在連通器件11中的孔洞13上，孔洞13可以設(shè)置成方形，當(dāng)然也可以設(shè)置成其他形狀。緊固件20可以為銷釘。 阻擋塊14另一端部分置于管路12外。參見(jiàn)圖4A和圖4B，二位四通手動(dòng)轉(zhuǎn)閥有四個(gè)接口，即進(jìn)水端P、回水端R、出水端A 及出水端B，它是液壓缸15的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18 ；液壓缸15通過(guò)改變壓力液體的流向推動(dòng)活塞16 運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)套環(huán)17靠近鉆孔運(yùn)動(dòng)或遠(yuǎn)離鉆孔運(yùn)動(dòng)；圖4A和圖4B中給出了阻擋塊14為 6個(gè)的情況，當(dāng)然并不作為限制。安裝阻擋塊14前，可以在管路12上切割出六個(gè)方形洞，將阻擋塊14安裝在方形孔洞13中，并在阻擋塊14的一端打通眼，用銷釘固定在孔洞13上， 圖4A和圖4B中也僅是給出了一種阻擋塊14的形狀。當(dāng)套環(huán)17沿靠近鉆孔或遠(yuǎn)離鉆孔方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)阻擋塊14圍繞銷釘作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鉆孔內(nèi)噴出的瓦斯氣體濃度高于安全值時(shí)，可手動(dòng)操作二位四通轉(zhuǎn)閥的手動(dòng)來(lái)推動(dòng)液壓缸15的活塞16運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)套環(huán)17向前運(yùn)動(dòng)，套環(huán)17又帶動(dòng)阻擋塊14運(yùn)動(dòng)， 阻擋塊14擠住鉆桿19，填充鉆桿19與連通器件11間的大部分環(huán)狀間隙，從而阻止瓦斯大
量噴出。當(dāng)施工場(chǎng)所瓦斯?jié)舛冉档侥骋话踩禃r(shí)，打開阻隔，讓瓦斯從孔內(nèi)逸出，此時(shí)環(huán)境瓦斯?jié)舛嚷?，?dāng)有可能造成超限時(shí)，再次進(jìn)行阻隔，如此往復(fù)循環(huán)，直到孔內(nèi)瓦斯不可能再造成超限時(shí)，打開阻隔，繼續(xù)施工。本實(shí)施例提供的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，改被動(dòng)防噴為主動(dòng)防噴，充分利用現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力資源。使用方便、操作簡(jiǎn)單、可靠性高。成本低，占用空間小。如圖5所示，該系統(tǒng)還可以包括護(hù)孔管21、可伸縮高強(qiáng)度連接裝置22、三通器件23、軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置M、煤氣分離裝置25、瓦斯抽采管路沈和瓦斯抽采裝置27 ；其中，圖 5中所示的連通器件11為多通器件，該多通器件的結(jié)構(gòu)以及與其他部件的連接方式參見(jiàn)前述實(shí)施例及圖6所示。護(hù)孔管21置于鉆孔中；連通器件11分別與護(hù)孔管21、可伸縮高強(qiáng)度連接裝置22 和煤氣分離裝置25連通；可伸縮高強(qiáng)度連接裝置22通過(guò)三通器件23與軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置 24連接；煤氣分離裝置25和軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置M分別通過(guò)瓦斯抽采裝置27連接至瓦斯抽采管路沈。其中，護(hù)孔管21對(duì)鉆孔起到保護(hù)作用，還可以將鉆孔內(nèi)的空間密封起來(lái)?？缮炜s高強(qiáng)度連接裝置22由于其可伸縮性，適用于不同高低的巷道。當(dāng)施工場(chǎng)所瓦斯?jié)舛冉档侥骋话踩禃r(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18打開連通器件11內(nèi)部的阻擋塊14的阻隔，讓瓦斯從孔內(nèi)逸出，由于瓦斯氣體中含有煤粉顆粒，會(huì)對(duì)堵塞瓦斯抽采裝置27及瓦斯抽采管路26，因此，需要經(jīng)過(guò)煤氣分離裝置25對(duì)瓦斯氣體和煤粉顆粒進(jìn)行分離。另外，瓦斯氣體還經(jīng)過(guò)可伸縮高強(qiáng)度連接裝置22及三通器件23后進(jìn)入軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置對(duì)，該裝置對(duì)瓦斯氣體中混合的煤粉進(jìn)行存儲(chǔ)，并且將瓦斯氣體通過(guò)瓦斯抽采裝置27進(jìn)入瓦斯抽采管路沈，此時(shí)環(huán)境瓦斯?jié)舛嚷?，?dāng)有可能造成超限時(shí)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18推動(dòng)活塞16運(yùn)動(dòng)進(jìn)而擠壓阻擋塊14阻隔連通器件11和鉆桿19之間的大部分環(huán)狀間隙，如此往復(fù)循環(huán)，直到孔內(nèi)瓦斯不可能再造成超限時(shí)，打開阻隔，繼續(xù)施工。本發(fā)明提供的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，在鉆孔內(nèi)瓦斯?jié)舛绕邥r(shí)，采用鉆孔瓦斯防噴裝置對(duì)瓦斯進(jìn)行阻隔，當(dāng)瓦斯?jié)舛冉档桨踩禃r(shí)采用鉆孔瓦斯防噴裝置打開阻隔，實(shí)現(xiàn)將鉆孔內(nèi)煤層瓦斯充分釋放，并對(duì)瓦斯氣體進(jìn)行收集，對(duì)瓦斯氣體中混合的煤粉進(jìn)行存儲(chǔ)，避免引起瓦斯超限事故，提高了礦井下施工的安全性。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，包括與鉆孔連通的連通器件，其特征在于，所述連通器件中與所述鉆孔連通的管路上、沿圓周方向鏤空多個(gè)孔洞，每個(gè)所述孔洞中設(shè)置一阻擋塊，所述阻擋塊部分置于所述管路外；所述鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)還包括一個(gè)以上液壓缸，所述一個(gè)以上液壓缸的活塞與一套環(huán)連接，所述套環(huán)套設(shè)在所述管路外壁，所述液壓缸的活塞與一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述活塞運(yùn)動(dòng)，所述活塞帶動(dòng)所述套環(huán)沿所述管路外壁軸向移動(dòng)、 擠壓所述阻擋塊中置于所述管路外的部分，所述阻擋塊擠壓從所述連通器件內(nèi)部穿過(guò)、伸入鉆孔的鉆桿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為二位四通轉(zhuǎn)閥，所述二位四通轉(zhuǎn)閥的進(jìn)水端與礦井下的高壓水管連接，出水端分別為所述一個(gè)以上液壓缸供水以推動(dòng)所述活塞運(yùn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，其特征在于，所述阻擋塊一端通過(guò)緊固件可旋轉(zhuǎn)地固定在所述連通器件上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，其特征在于，所述孔洞為方形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，其特征在于，所述緊固件為銷釘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，其特征在于，所述連通器件為多通器件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)，其特征在于，還包括護(hù)孔管、可伸縮高強(qiáng)度連接裝置、三通器件、軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置、煤氣分離裝置、瓦斯抽采管路和瓦斯抽采裝置；所述護(hù)孔管置于鉆孔中；所述連通器件分別與所述護(hù)孔管、可伸縮高強(qiáng)度連接裝置和煤氣分離裝置連通；所述可伸縮高強(qiáng)度連接裝置通過(guò)所述三通器件與所述軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置連接；所述煤氣分離裝置和所述軟質(zhì)排渣儲(chǔ)煤裝置分別通過(guò)所述瓦斯抽采裝置連接至所述瓦斯抽采管路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鉆孔瓦斯防噴系統(tǒng)。包括與鉆孔連通的連通器件，連通器件中與所述鉆孔連通的管路上、沿圓周方向鏤空多個(gè)孔洞，每個(gè)孔洞中設(shè)置一阻擋塊，阻擋塊部分置于管路外；該系統(tǒng)還包括一個(gè)以上液壓缸，一個(gè)以上液壓缸的活塞與一套環(huán)連接，套環(huán)套設(shè)在管路外壁，液壓缸的活塞與一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，活塞帶動(dòng)套環(huán)沿管路外壁軸向移動(dòng)、擠壓阻擋塊中置于管路外的部分，阻擋塊擠壓從連通器件內(nèi)部穿過(guò)、伸入鉆孔的鉆桿。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)將鉆孔內(nèi)煤層瓦斯充分釋放，避免引起瓦斯超限事故，提高了礦井下施工的安全性。
文檔編號(hào)E21F7/00GK102312661SQ20101022004
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者劉德貴, 崔興安, 汪峰榮, 汪金業(yè), 石德洲, 程合玉, 趙俊峰 申請(qǐng)人:淮南礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司