專利名稱：孔口封堵裝置及瓦斯抽采系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤礦井下瓦斯抽采技術，尤其涉及一種孔口封堵裝置及瓦斯抽采系統(tǒng)。
背景技術：
煤礦瓦斯氣體對煤礦的安全生產(chǎn)存在很大的危害,瓦斯治理最有效的手段是對瓦斯進行抽采，瓦斯的抽放可以采用在煤礦井下鉆孔，在鉆孔中下入管路，并將管路接入瓦斯抽采系統(tǒng)，以利用瓦斯抽采系統(tǒng)通過鉆孔對煤層的瓦斯進行抽采?，F(xiàn)有技術中，在煤礦井下進行鉆孔時，是先在煤層中鉆孔，再向鉆孔內(nèi)下入套管，并利用漿液將套管固定，然后用軟管連接套管與抽采系統(tǒng)，連接完畢后即可進行瓦斯抽采。但是，在鉆孔完畢后，下套管、注漿固定及用軟管與抽采系統(tǒng)進行連接的封孔過程較長，在該過程中，若發(fā)生噴孔現(xiàn)象，容易產(chǎn)生傷人事故。綜上，現(xiàn)有技術中所存在的問題是，鉆孔完畢后，封孔時間過長，在封孔過程中，若鉆孔發(fā)生噴孔現(xiàn)象，容易產(chǎn)生傷人事故，帶來安全問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種孔口封堵裝置及瓦斯抽采系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術中在鉆孔完畢后的封孔過程中發(fā)生噴孔所產(chǎn)生的安全問題。一方面，本實用新型提供一種孔口封堵裝置，包括孔口三通，所述孔口三通上設置有第一端口、第二端口及第三端口，所述第一端口、第二端口及第三端口相互連通，且所述第一端口與所述第三端口為直線式連通；封堵板，用于封堵所述第三端口。上述的孔口封堵裝置中，所述第三端口設置有固定所述封堵板的封堵結構。上述的孔口封堵裝置中，所述封堵結構為法蘭盤，所述法蘭盤的邊緣上設置有多個卡設所述封堵板的U型卡塊。 上述的孔口封堵裝置中，所述法蘭盤上設置有多個螺栓孔，所述法蘭盤通過所述多個螺栓孔和螺栓配合將所述封堵板固定在所述法蘭盤上。上述的孔口封堵裝置中，所述螺栓孔與所述U型卡塊交錯設置?？蛇x的，上述的孔口封堵裝置中，所述第一端口設置有螺紋?？蛇x的，上述的孔口封堵裝置中，所述第一端口設置有法蘭盤。另一方面，本實用新型提供一種瓦斯抽采系統(tǒng)，包括抽采系統(tǒng)管路、連接軟管、插設在鉆孔中的封孔套管和上述本實用新型提供的孔口封堵裝置；所述封孔套管與所述孔口封堵裝置的第一端口連接；所述連接軟管的一端與所述孔口封堵裝置的第二端口連接；所述連接軟管的另一端與所述抽采系統(tǒng)管路連接。本實用新型提供的孔口封堵裝置及瓦斯抽采系統(tǒng)，可在鉆孔施工到設計孔深前下封堵套管后，利用孔口封堵裝置連接封堵套管及瓦斯抽采系統(tǒng)，從而可通過孔口封堵裝置將鉆頭伸進封堵套管繼續(xù)進行鉆孔，這樣，在鉆孔結束后，可及時利用孔口封堵裝置封住孔口，避免鉆孔完畢后鉆孔噴孔引起的安全問題。

圖1為本實用新型實施例一提供的孔口封堵裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例中孔口三通的結構示意圖；圖3為本實用新型實施例二提供的瓦斯抽采系統(tǒng)在孔口封堵前的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例二提供的瓦斯抽采系統(tǒng)在孔口封堵后的結構示意圖；圖5為本實用新型實施例三提供的孔口封堵方法的流程示意圖。附圖標記說明10:孔口封堵裝置；1:孔口三通；11 :第一端口 ； 12 :第二端口 ；13 :第三端口 ；14 :封堵結構；141 :法蘭盤；142 U型卡塊；143 :螺栓孔；2 :封堵板；3:封孔套管；4:連接軟管；5 :抽米系統(tǒng)管路； 6 :鉆桿；7 :注漿管；8 :水泥漿；9 :聚酯氨；20 :擴孔。
具體實施方式
圖1為本實用新型實施例一提供的孔口封堵裝置的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例中孔口三通的結構示意圖。如圖1和圖2所示，本實施例提供的孔口封堵裝置10包括孔口三通I及封堵板2，孔口三通I上設置有第一端口 11、第二端口 12及第三端口 13，第一端口 11、第二端口 12及第三端口 13相互連通，且第一端口 11與第三端口 13為直線式連通，在第三端口 13上設置有固定封堵板2的封堵結構14。其中，第一端口 11可用于與下入煤層鉆孔中的封孔套管相連接，第二端口 12可用于與連接至瓦斯抽采系統(tǒng)管路的連接軟管相連接，第三端口 13可用于將鉆頭伸進封孔套管對鉆孔進行施工，并通過封堵結構14固定封堵板2進行封堵。本實施例可應用于煤礦井下瓦斯抽采中，具體地，可在鉆孔過程中，在鉆孔鉆到底之前，首先在鉆孔內(nèi)固定封孔套管，并將封孔套管與本實施例孔口封堵裝置10的第一端口 11連接，將第二端口 12與瓦斯抽采系統(tǒng)管路連接，然后，再將鉆頭通過第三端口 13繼續(xù)進行鉆孔到完成終孔，最后利用封堵結構14將第三端口 13封堵，這樣，可在鉆孔完畢后，及時對鉆孔進行封堵，避免出現(xiàn)噴孔帶來的安全問題。本實施例中，如圖2所示，孔口三通I上的封堵結構14包括設置于第三端口 13上的法蘭盤141，及在法蘭盤141的邊緣上設置的至少兩個U型卡塊142，封堵板2可卡設在該多個U型卡塊142之間。具體的，U型卡塊142可通過焊接而設置于法蘭盤141的邊緣上，數(shù)量優(yōu)選為兩個或三個，若U型卡塊設置為兩個，則在法蘭盤141上按180度布置；若設置為三個或三個以上，則在法蘭盤的一半圓周上均勻分布，如圖2所示，另一半圓周不能設置卡塊，因封堵板需從另一半圓周卡進卡塊。本實施例中，為防止第三端口 13的法蘭盤141與封堵板2之間存在縫隙而泄漏瓦斯，如圖2所示，可在法蘭盤141上設置多個螺栓孔143，在封堵板2卡設于U型卡塊后，法蘭盤141通過該多個螺栓孔143和螺栓相配合將封堵板2固定在法蘭盤141上。本實施例中，為使封堵板2與法蘭盤141更好的連接固定，法蘭盤141上的螺栓孔143與焊接在其上的U型卡塊142交錯設置，如圖2所示，螺栓孔143與U型卡塊142交錯45°設置。本實施例中，第一端口 11設置有螺紋，可通過螺紋與封孔套管連接，其具體連接方式將在后面系統(tǒng)實施例中說明。本領域技術人員可以理解，第一端口 11與封孔套管的連接不限于螺紋連接，還可在第一端口 11上設置法蘭盤，采用法蘭連接的方式與封孔套管進行連接。利用本實用新型實施例提供的孔口封堵裝置，可在鉆孔施工到設計孔深前下封堵套管并注漿固定后，連接封堵套管及瓦斯抽采系統(tǒng)，并可通過其上設置的第三端口將鉆頭伸進封堵套管進行鉆孔，這樣，在鉆孔結束后，可及時將第三端口封堵，封住鉆孔，避免鉆孔完畢后鉆孔發(fā)生噴孔引起的安全問題。圖3為本實用新型實施例二提供的瓦斯抽采系統(tǒng)在孔口封堵前的結構示意圖；圖4為本實用新型實施例二提供的瓦斯抽采系統(tǒng)在孔口封堵后的結構示意圖。本實施例提供的瓦斯抽采系統(tǒng)包括上述圖1所示的孔口封堵裝置，具體地，如圖3和圖4所示，本實施例瓦斯抽采系統(tǒng)包括抽采系統(tǒng)管路5、連接軟管4、插設在鉆孔中的封孔套管3和孔口封堵裝置10，封孔套管3與孔口封堵裝置10的第一端口連接，連接軟管4的一端與孔口封堵裝置10的第二端口連接，連接軟管4的另一端與抽采系統(tǒng)管路5連接。其中，孔口封堵裝置10的結構具體為圖1和圖2所示，在此不再贅述。本實施例中，第一端口與封孔套管3的連接可采用螺紋連接，在第一端口上設置內(nèi)螺紋，在封孔套管3的端部設置外螺紋，通過螺紋將第一端口和封孔套管3連接在一起。本實施例瓦斯抽采系統(tǒng)具體可通過如下方式得到，具體地，如圖3所示，首先，可在煤礦中鉆孔得到一擴孔20，且該擴孔20未鉆孔到底，此時，將封孔套管3固定在擴孔20中，其中，封孔套管3在擴孔20中的固定是通過注漿管7在封孔套管3及擴孔20的孔壁之間注入水泥漿8及聚酯氨封孔液9進行固定；待漿液凝固，將封孔套管3固定在擴孔20后，將孔口封堵裝置10與連接軟管4和封孔套管3連接，并將連接軟管4連接到抽采系統(tǒng)管路5 ;其次，將鉆頭6通過孔口三通I的第三端口 13 (如圖2所示)伸進封孔套管3，將流入封堵套管3中的漿液鉆開，并沿擴孔20進一步鉆孔至完成終孔，撤出鉆頭，并用封堵板2迅速卡入第三端口 13 (如圖2所示)的U型卡塊142 (如圖2所示)之間，實現(xiàn)孔口的封堵，并得到瓦斯抽采系統(tǒng)，如圖4所示。為防止瓦斯泄漏，還可再用螺栓將封堵板2與第三端口 13的法蘭盤141 (如圖2所示)進行緊固。圖5為本實用新型實施例三提供的孔口封堵方法的流程示意圖。如圖5所示，本實施例方法可利用圖1和圖2所示的孔口封堵裝置進行孔口封堵，具體地，如圖5所示，本實施例孔口封堵方法可包括如下步驟步驟501、在礦井中鉆一擴孔至第一預設鉆孔位置，將封堵套管下入所述擴孔并固定；[0047]該步驟中，先在礦井中用鉆頭進行擴孔施工鉆出一擴孔至第一預設鉆孔位置，該第一預設鉆孔位置位于鉆孔鉆到底位置的前端，即未鉆孔到底的位置，且該第一預設鉆孔位置的深度需大于封堵套管的長度，再將封堵套管下入擴孔中，且一端外露，然后在封堵套管與擴孔之間注入水泥漿液及聚酯氨封孔液以固定該封堵套管。步驟502、用上述的孔口封堵裝置的第一端口連接封堵套管外露的一端，以及孔口封堵裝置的第二端口連接至瓦斯抽采系統(tǒng)；步驟503、通過孔口封堵裝置的第三端口，將一鉆頭伸進封堵套管中，沿擴孔繼續(xù)鉆孔至第二預設鉆孔位置；該第二預設鉆孔位置就是鉆孔鉆到底的位置。步驟504、撤出鉆頭并將孔口封堵裝置的封堵板固定在第三端口，將該第三端口封閉。該步驟中，在撤鉆前先準備好孔口封堵裝置的封堵板，撤出鉆頭后立即用封堵板卡設在第三端口的U型卡塊上，實現(xiàn)孔口的快速封堵，然后可進一步采用螺栓將封堵板與孔口三通進行緊固。下面以實際應用對上述的孔口封堵方法作具體說明
先采用Φ 153mm的鉆頭施工鉆出擴孔，深度不少于8m，在該擴孔中下入8米長的封孔套管，然后采用壓力不低于4MPa的注漿泵在擴孔和封孔套管之間注漿固定；待漿液凝固后，將封孔套管外露的一端與孔口三通的第一端口進行連接，孔口三通的第二端口采用連接軟管連接至抽采系統(tǒng)管路，連接好后，再采用不大于Φ94πιπι的鉆頭通過孔口三通的第三端口，伸進封孔套管中施工至終孔，在撤鉆前，首先準備好封堵板，在撤鉆后，立即將封堵板卡設在第三端口的U型卡塊之間，實現(xiàn)孔口快速封堵。最后應說明的是以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。
權利要求1.ー種孔ロ封堵裝置，其特征在于，包括 孔ロ三通，所述孔ロ三通上設置有第一端ロ、第二端ロ及第三端ロ，所述第一端ロ、第ニ端ロ及第三端ロ相互連通，且所述第一端ロ與所述第三端ロ為直線式連通； 封堵板，用于封堵所述第三端ロ。
2.根據(jù)權利要求1所述的孔ロ封堵裝置，其特征在于，所述第三端ロ設置有固定所述封堵板的封堵結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的孔ロ封堵裝置，其特征在于，所述封堵結構為法蘭盤，所述法蘭盤的邊緣上設置有多個卡設所述封堵板的U型卡塊。
4.根據(jù)權利要求3所述的孔ロ封堵裝置，其特征在于，所述法蘭盤上設置有多個螺栓孔，所述法蘭盤通過所述多個螺栓孔和螺栓配合將所述封堵板固定在所述法蘭盤上。
5.根據(jù)權利要求4所述的孔ロ封堵裝置，其特征在于，所述螺栓孔與所述U型卡塊交錯設置。
6.根據(jù)權利要求1所述的孔ロ封堵裝置，其特征在于，所述第一端ロ設置有螺紋。
7.根據(jù)權利要求1所述的孔ロ封堵裝置，其特征在于，所述第一端ロ設置有法蘭盤。
8.—種瓦斯抽采系統(tǒng)，其特征在于，包括抽采系統(tǒng)管路、連接軟管、插設在鉆孔中的封孔套管和權利要求1-7中任一所述的孔ロ封堵裝置； 所述封孔套管與所述孔ロ封堵裝置的第一端ロ連接； 所述連接軟管的一端與所述孔ロ封堵裝置的第二端ロ連接； 所述連接軟管的另一端與所述抽采系統(tǒng)管路連接。
專利摘要本實用新型提供一種孔口封堵裝置及瓦斯抽采系統(tǒng)，該孔口封堵裝置包括孔口三通及封堵板，所述孔口三通上設置有第一端口、第二端口及第三端口，所述第一端口、第二端口及第三端口相互連通，且所述第一端口與所述第三端口為直線式連通，所述封堵板用于封堵所述第三端口。通過本實用新型提供的孔口封堵裝置及瓦斯抽采系統(tǒng)，可在鉆孔施工到設計孔深前下封堵套管并注漿固定后，利用孔口封堵裝置連接封堵套管及瓦斯抽采系統(tǒng)，可通過孔口封堵裝置將鉆頭伸進封堵套管繼續(xù)進行鉆孔，這樣，在鉆孔結束后，可及時利用孔口封堵裝置封住孔口，避免鉆孔完畢后鉆孔發(fā)生噴孔引起的安全問題。
文檔編號E21B33/03GK202866732SQ20122055950
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權日2012年10月29日
發(fā)明者程合玉, 童碧, 張世闊, 方有向, 蘇麗軍, 胡華昌, 石德洲, 劉濤杰, 李昌寶, 向繼波 申請人:淮南礦業(yè)(集團)有限責任公司