專利名稱：鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤炭開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置。
背景技術(shù)：
在礦井煤礦開采工程中，巷道掘進(jìn)施工前為確保安全生產(chǎn)，必須進(jìn)行超前鉆探，探明前方地質(zhì)、水文、瓦斯?fàn)顩r。采煤生產(chǎn)中，對(duì)煤層內(nèi)瓦斯賦量存超過標(biāo)準(zhǔn)的，必須先抽放瓦斯，然后才允許開采。鉆孔是大量、基本、基礎(chǔ)的工程措施。實(shí)施鉆孔施工，普遍使用的裝備是坑道鉆機(jī)。該裝置用于坑道鉆機(jī)鉆孔施工時(shí)的鉆孔施工過程中，時(shí)有瓦斯從正在鉆進(jìn)的鉆孔中涌出，在鉆孔附近局部空間形成瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)，有時(shí)會(huì)遇到瓦斯從鉆孔中突然噴出急劇自然擴(kuò)散，形成某一空間范圍內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)。瓦斯無控制狀態(tài)自然擴(kuò)散極易形成具有瓦斯爆炸濃度的區(qū)間，從而給生產(chǎn)帶來重大安全隱患。因此，一旦瓦斯涌出，坑道鉆機(jī)必須停機(jī)等待，待通風(fēng)系統(tǒng)將瓦斯?jié)舛冉档桨踩珮?biāo)準(zhǔn)以下才能繼續(xù)鉆進(jìn)。目前出現(xiàn)的利用巷道排風(fēng)系統(tǒng)的瓦斯涌出收集裝置采用注入高壓氣體或高壓水膨脹密封體或膠囊封堵鉆孔，由于必須注入高壓氣體或高壓水才能實(shí)現(xiàn)封堵鉆孔的技術(shù)要求，使得其裝置體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，膠囊封堵鉆孔達(dá)不到后期工程需要的封堵效果O

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，該裝置不但能收集起從鉆孔中涌出的瓦斯，緩沖鉆孔內(nèi)瓦斯突然急劇噴出，通過礦井的瓦斯抽、排放系統(tǒng)將瓦斯排出，能排除鉆孔施工的渣、水，而且鉆機(jī)是在常壓狀態(tài)下連續(xù)工作。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足所采取的技術(shù)方案為，包括鉆孔封口嵌套、排氣水渣組件、隨動(dòng)密封組件、瓦斯收集組件、瓦斯收集組件座、連接管，其特征是:與排氣水渣組件兩端配合固定的有鉆孔封口嵌套和隨動(dòng)密封組件，排氣水渣組件與瓦斯收集組件間有連接管，瓦斯收集組件與瓦斯收集組件座配合固定，所述的排氣水渣組件包括鉆桿導(dǎo)套管、排水渣管、瓦斯氣體導(dǎo)出管，其中，鉆桿導(dǎo)套管一端有法蘭盤，另一端為大徑端，大徑端上有法蘭盤，瓦斯氣體導(dǎo)出管和排渣水管分別與鉆桿導(dǎo)套管配合焊固，且與鉆桿導(dǎo)套內(nèi)徑相通，瓦斯氣體導(dǎo)出管上有法蘭盤，所述的隨動(dòng)密封組件包括密封體、軸承和密封圈、壓蓋，其中，密封體兩端有軸承杯，與軸承杯配合的有軸承，密封圈外徑與軸承內(nèi)環(huán)配合，密封圈內(nèi)徑與鉆桿配合密封，與密封體、軸承和密封圈配合固定的有壓蓋，密封體外徑有法蘭盤，所述的瓦斯收集組件包括罐、軟管管接、沉淀物排放管、浮球閥、氣水分離隔板、抽排放瓦斯管接、觀察窗，其中，與罐體內(nèi)腔中配合固定的有一氣水分離隔板構(gòu)成瓦斯氣體腔和水渣沉淀腔，瓦斯氣體腔中有一抽排放瓦斯管接，抽排放瓦斯管接上有法蘭盤，罐體上有一觀察窗，浮球閥包括導(dǎo)向架、浮球和封閉管，導(dǎo)向架與水渣沉淀腔底部配合固定，浮球和封閉管為一體，封閉管下端為半球狀端，且浮球與導(dǎo)向架滑動(dòng)配合，罐體上有軟管管接，與水渣沉淀腔配合固定的有沉淀物排放管且與罐體內(nèi)腔相通，所述的罐體中的氣水分離隔板大面有一進(jìn)氣口，所述的鉆孔封口嵌套為一鋼管，一端有法蘭盤，所述的連接管為一軟管，它包括兩個(gè)連接管接頭，其中兩個(gè)連接管接頭一端有法蘭盤，所述的鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的:首先在煤壁鉆孔處鉆出一段大于正常鉆孔直徑的沉孔，將鉆孔封口嵌套嵌入沉孔中密封固定，排氣水渣組件中的鉆桿導(dǎo)套與鉆孔封口嵌，法蘭盤配合固定，隨動(dòng)密封組件外徑與鉆桿導(dǎo)套大徑端內(nèi)徑配合法蘭盤配合固定，且鉆機(jī)上的鉆桿與隨動(dòng)密封組件中的密封圈內(nèi)徑、鉆桿導(dǎo)套內(nèi)徑、鉆孔封口嵌套內(nèi)徑配合，連接管兩端上的連接管接頭上的法蘭盤分別與排氣水渣組件中的瓦斯導(dǎo)出管上的法蘭盤和瓦斯收集組件中的軟管管接上的法蘭盤配合固定，瓦斯收集組件中的抽排放瓦斯管接與礦井瓦斯排放系統(tǒng)接口連接，鉆機(jī)上的卡頭配合卡固，安裝完畢該裝置后，在正常鉆孔作業(yè)中，在隨動(dòng)密封組件中的密封圈內(nèi)徑與鉆桿配合密封的作用下，密封圈隨著鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，其反出的水和渣通過鉆孔封口嵌套內(nèi)徑和鉆桿導(dǎo)套內(nèi)徑，經(jīng)排水渣管排出，鉆孔中一旦涌出瓦斯氣體時(shí)，在系統(tǒng)負(fù)壓吸出作用下，瓦斯氣體和隨帶的水渣通過鉆孔封口嵌套內(nèi)徑和鉆桿導(dǎo)套內(nèi)徑，經(jīng)排氣水渣組件中的瓦斯導(dǎo)出管、連接管導(dǎo)入瓦斯收集組件中的罐體內(nèi)，這時(shí)瓦斯氣體進(jìn)入罐體中的瓦斯氣體腔，水渣進(jìn)入水渣沉淀腔，瓦斯氣體經(jīng)抽排放瓦斯管接由礦井瓦斯排放系統(tǒng)排出，當(dāng)水渣沉淀腔中的水達(dá)到預(yù)定水位時(shí)浮球閥中的浮球和封閉管延著導(dǎo)向架向上浮起，水渣經(jīng)沉淀物排放管排出，當(dāng)隨著水位下降水渣排放完畢浮球和封閉管下落，這時(shí)封閉管下端的半球狀端與沉淀物排放管配合封堵關(guān)閉浮球閥。
本發(fā)明的有益效果是:該鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，在鉆機(jī)鉆孔時(shí)不需注入高壓氣體或高壓水，鉆機(jī)在常壓狀態(tài)下連續(xù)工作，隨動(dòng)密封組件隨鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)密封，保證鉆孔內(nèi)排出的瓦斯氣體和水、渣在密閉腔體內(nèi)，瓦斯由礦井抽排瓦斯系統(tǒng)負(fù)壓抽出，渣、水在重力作用下流出。鉆孔作業(yè)安全、可靠，解除了安全隱患，保證了鉆孔施工作業(yè)連續(xù)正常進(jìn)行，大幅度提聞鉆孔平均進(jìn)度。


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下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
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圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu) 圖2為本發(fā)明排氣水渣組件結(jié)構(gòu) 圖3為本發(fā)明隨動(dòng)密封組件結(jié)構(gòu) 圖4為本發(fā)明排氣水渣組件結(jié)構(gòu) 圖5為本發(fā)明氣水分離隔板結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方式
為，參照?qǐng)D1，包括鉆孔封口嵌套2、排氣水渣組件4、隨動(dòng)密封組件24、瓦斯收集組件12、瓦斯收集組件座18、連接管7，其中，與排氣水渣組件4兩端配合固定的有鉆孔封口嵌套2和隨動(dòng)密封組件24，排氣水渣組件4與瓦斯收集組件12間有連接管7，瓦斯收集組件12與瓦斯收集組件座18配合固定，參照?qǐng)D2，所述的排氣水渣組件4包括鉆桿導(dǎo)套管26、排水渣管31、瓦斯氣體導(dǎo)出管27，其中，鉆桿導(dǎo)套管26 —端有法蘭盤25，另一端為大徑端29，大徑端29上有法蘭盤30，瓦斯氣體導(dǎo)出管27和排渣水管31分別與鉆桿導(dǎo)套管26配合焊固，且與鉆桿導(dǎo)套26內(nèi)徑相通，瓦斯氣體導(dǎo)出管27上有法蘭盤28，參照?qǐng)D3，所述的隨動(dòng)密封組件24包括密封體36、軸承33、37和密封圈34、39、壓蓋32、38，其中密封體36兩端有軸承杯，與軸承杯配合的有軸承33、37，密封圈34、39外徑與軸承33、37內(nèi)環(huán)配合，密封圈34、39內(nèi)徑與鉆桿23配合密封，與密封體36、軸承33、37和密封圈34、39配合固定的有壓蓋32、38，密封體35外徑有法蘭盤35，參照?qǐng)D1、圖4，所述的瓦斯收集組件12包括罐40、軟管管接11、沉淀物排放管43、浮球閥、氣水分離隔板14、抽排放瓦斯管接16、觀察窗13，其中，與罐體40內(nèi)腔中配合固定的有一氣水分離隔板14構(gòu)成瓦斯氣體腔17和水渣沉淀腔21，瓦斯氣體腔17中有一抽排放瓦斯管接16，抽排放瓦斯管接16上有法蘭盤15，罐體40上有一觀察窗13，浮球閥包括導(dǎo)向架41、浮球19和封閉管42，導(dǎo)向架41與水渣沉淀腔21底部配合固定，浮球19和封閉管42為一體，封閉管42下端為半球狀端43，且浮球19與導(dǎo)向架41滑動(dòng)配合，罐體40上有軟管管接11，與水渣沉淀腔21配合固定的有沉淀物排放管20且與罐體40內(nèi)腔相通，參照?qǐng)D5，所述的罐體40中的氣水分離隔板14大面有一進(jìn)氣口 44，參照?qǐng)D1，所述的鉆孔封口嵌套2為一鋼管，一端有法蘭盤3，參照?qǐng)D1，所述的連接管7為一軟管，它包括兩個(gè)連接管接頭5、9，其中兩個(gè)連接管接頭5、9一端有法蘭盤6、10，所述的鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的:參照?qǐng)D1首先在煤壁I鉆孔處鉆出一段大于正常鉆孔直徑的沉孔，將鉆孔封口嵌套2嵌入沉孔中密封固定，參照?qǐng)D1、圖2、圖3、圖4，排氣水渣組件4中的鉆桿導(dǎo)套26與鉆孔封口嵌，2法蘭盤3、25配合固定，隨動(dòng)密封組件24外徑與鉆桿導(dǎo)套26大徑端29內(nèi)徑配合法蘭盤30、35配合固定，且鉆機(jī)22上的鉆桿23與隨動(dòng)密封組件中的密封圈34、39內(nèi)徑、鉆桿導(dǎo)套26內(nèi)徑、鉆孔封口嵌套2內(nèi)徑配合，連接管7兩端上的連接管接頭5、9上的法蘭盤6、10分別與排氣水渣組件4中的瓦斯導(dǎo)出管27上的法蘭盤28和瓦斯收集組件12中的軟管管接上的法蘭盤11配合固定，瓦斯收集組件12中的抽排放瓦斯管接16與礦井瓦斯排放系統(tǒng)接口連接，鉆桿23與鉆機(jī)上的卡頭8配合卡固，安裝完畢該裝置后，在正常鉆孔作業(yè)中，參照?qǐng)D1、圖2在隨動(dòng)密封組件24中的密封圈34、39內(nèi)徑與鉆桿23配合密封的作用下，密封圈34、39隨著鉆桿23轉(zhuǎn)動(dòng)，其反出的水和渣通過鉆孔封口嵌套2內(nèi)徑和鉆桿導(dǎo)套26內(nèi)徑，經(jīng)排水渣管31排出，鉆孔中一旦涌出瓦斯氣體時(shí)，在系統(tǒng)負(fù)壓吸出作用下，瓦斯氣體和隨帶的水渣通過鉆孔封口嵌套2內(nèi)徑和鉆桿導(dǎo)套26內(nèi)徑，經(jīng)排氣水渣組件4中的瓦斯導(dǎo)出管27、連接管7導(dǎo)入瓦斯收集組件12中的罐體40內(nèi)，這時(shí)瓦斯氣體進(jìn)入罐體40中的瓦斯氣體腔17，水渣進(jìn)入水渣沉淀腔21，瓦斯氣體經(jīng)抽排放瓦斯管接16由礦井瓦斯排放系統(tǒng)排出，當(dāng)水渣沉淀腔17中的水達(dá)到預(yù)定水位時(shí)浮球閥中的浮球19和封閉管42延著導(dǎo)向架41向上浮起，水渣經(jīng)沉淀物排放管20排出，當(dāng)隨著水位下降水渣排放完畢浮球19和封閉管42下落，這時(shí)封閉管42下端的半球狀端43與沉淀物排放管20配合封堵關(guān)閉浮球閥。
權(quán)利要求
1.一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，包括鉆孔封口嵌套、排氣水渣組件、隨動(dòng)密封組件、瓦斯收集組件、瓦斯收集組件座、連接管，其特征是:與排氣水渣組件兩端配合固定的有鉆孔封口嵌套和隨動(dòng)密封組件，排氣水渣組件與瓦斯收集組件間有連接管，瓦斯收集組件與瓦斯收集組件座配合固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，其特征是:所述的排氣水渣組件包括鉆桿導(dǎo)套管、排水渣管、瓦斯氣體導(dǎo)出管，其中，鉆桿導(dǎo)套管一端有法蘭盤，另一端為大徑端，大徑端上有法蘭盤，瓦斯氣體導(dǎo)出管和排渣水管分別與鉆桿導(dǎo)套管配合焊固，且與鉆桿導(dǎo)套內(nèi)徑相通，瓦斯氣體導(dǎo)出管上有法蘭盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，其特征是:所述的隨動(dòng)密封組件包括密封體、軸承和密封圈、壓蓋，其中，密封體兩端有軸承杯，與軸承杯配合的有軸承，密封圈外徑與軸承內(nèi)環(huán)配合，密封圈內(nèi)徑與鉆桿配合密封，與密封體、軸承和密封圈配合固定的有壓蓋，密封體外徑有法蘭盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，其特征是:所述的瓦斯收集組件包括罐、軟管管接、沉淀物排放管、浮球閥、氣水分離隔板、抽排放瓦斯管接、觀察窗，其中，與罐體內(nèi)腔中配合固定的有一氣水分離隔板構(gòu)成瓦斯氣體腔和水渣沉淀腔，瓦斯氣體腔中有一抽排放瓦斯管接，抽排放瓦斯管接上有法蘭盤，罐體上有一觀察窗，浮球閥包括導(dǎo)向架、浮球和封閉管，導(dǎo)向架與水渣沉淀腔底部配合固定，浮球和封閉管為一體，封閉管下端為半球狀端，且浮球與導(dǎo)向架滑動(dòng)配合，罐體上有軟管管接，與水渣沉淀腔配合固定的有沉淀物排放管且與罐體內(nèi)腔相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，其特征是:所述的罐體中的氣水分離隔板大面有一進(jìn)氣口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，其特征是:所述的鉆孔封口嵌套為一鋼管，一端有法蘭盤。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，其特征是:所述的連接管為一軟管，它包括兩個(gè)連接管接頭，其中兩個(gè)連接管接頭一端有法蘭盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，其特征是:所述的鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置是這樣實(shí)現(xiàn)的:首先在煤壁鉆孔處鉆出一段大于正常鉆孔直徑的沉孔，將鉆孔封口嵌套嵌入沉孔中密封固定，排氣水渣組件中的鉆桿導(dǎo)套與鉆孔封口嵌，法蘭盤配合固定，隨動(dòng)密封組件外徑與鉆桿導(dǎo)套大徑端內(nèi)徑配合法蘭盤配合固定，且鉆機(jī)上的鉆桿與隨動(dòng)密封組件中的密封圈內(nèi)徑、鉆桿導(dǎo)套內(nèi)徑、鉆孔封口嵌套內(nèi)徑配合，連接管兩端上的連接管接頭上的法蘭盤分別與排氣水渣組件中的瓦斯導(dǎo)出管上的法蘭盤和瓦斯收集組件中的軟管管接上的法蘭盤配合固定，瓦斯收集組件中的抽排放瓦斯管接與礦井瓦斯排放系統(tǒng)接口連接，鉆機(jī)上的卡頭配合卡固，安裝完畢該裝置后，在正常鉆孔作業(yè)中，在隨動(dòng)密封組件中的密封圈內(nèi)徑與鉆桿配合密封的作用下，密封圈隨著鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，其反出的水和渣通過鉆孔封口嵌套內(nèi)徑和鉆桿導(dǎo)套內(nèi)徑，經(jīng)排水渣管排出，鉆孔中一旦涌出瓦斯氣體時(shí)，在系統(tǒng)負(fù)壓吸出作用下，瓦斯氣體和隨帶的水渣通過鉆孔封口嵌套內(nèi)徑和鉆桿導(dǎo)套內(nèi)徑，經(jīng)排氣水渣 組件中的瓦斯導(dǎo)出管、連接管導(dǎo)入瓦斯收集組件中的罐體內(nèi)，這時(shí)瓦斯氣體進(jìn)入罐體中的瓦斯氣體腔，水渣進(jìn)入水渣沉淀腔，瓦斯氣體經(jīng)抽排放瓦斯管接由礦井瓦斯排放系統(tǒng)排出，當(dāng)水渣沉淀腔中的水達(dá)到預(yù)定水位時(shí)浮球閥中的浮球和封閉管延著導(dǎo)向架向上浮起，水渣經(jīng)沉淀物排放管排出，當(dāng)隨著水位下降水渣排放完畢浮球和封閉管下落，這時(shí)封閉管下端的半球狀端與沉 淀物排放管配合封堵關(guān)閉浮球閥。
全文摘要
一種鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，包括鉆孔封口嵌套、排氣水渣組件、隨動(dòng)密封組件、瓦斯收集組件、連接管，其中，與排氣水渣組件兩端配合固定的有鉆孔封口嵌套和隨動(dòng)密封組件，排氣水渣組件與瓦斯收集組件間有連接管，該鉆孔施工瓦斯涌出收集裝置，在鉆機(jī)鉆孔時(shí)不需注入高壓氣體或高壓水，鉆機(jī)在常壓狀態(tài)下連續(xù)工作，隨動(dòng)密封組件隨鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)密封，保證鉆孔內(nèi)排出的瓦斯氣體和水、渣在密閉腔體內(nèi)，瓦斯由礦井抽排瓦斯系統(tǒng)負(fù)壓抽出，渣、水在重力作用下流出。鉆孔作業(yè)安全、可靠，解除了安全隱患，保證了鉆孔施工作業(yè)連續(xù)正常進(jìn)行，大幅度提高鉆孔平均進(jìn)度。
文檔編號(hào)E21F7/00GK103195470SQ201310128298
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月15日
發(fā)明者蔡明 , 李秀山, 韓楓 申請(qǐng)人:雙鴨山市吉昌機(jī)械制造有限公司