一种瓦斯抽采钻孔水力修复防喷孔装置

1.本实用新型属于煤层瓦斯抽采和煤层增透技术领域，具体涉及一种瓦斯抽采钻孔水力修复防喷孔装置。


背景技术：

2.煤层瓦斯抽采是煤矿瓦斯灾害治理的根本措施。由于我国煤层受多期构造史的影响，煤体坚固性系数低、煤质松软，煤层瓦斯抽采过程中钻孔缩孔、塌孔现象时有发生，导致瓦斯流动通道堵塞，严重影响了煤层瓦斯抽采效果。水力修复措施是延长瓦斯抽采钻孔寿命和提高瓦斯抽采效果的有效途径，然而在水力修复措施实施过程中，却伴随着瓦斯气体、煤渣和废水的大量涌出，不但污染作业空间环境，而且还影响水力修复措施正常实施，还有可能导致作业空间瓦斯浓度超限，給煤矿的安全生产带来巨大的安全隐患。
3.现有的防喷孔装置主要是为水力冲孔措施设计的，结构复杂、操作难度大，导致在使用过程中需要消耗较多的人力和物力。因此设计一种结构简单、操作方便的水力修复防喷孔装置势在必行。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、劳动强度小的瓦斯抽采钻孔水力修复防喷孔装置。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种瓦斯抽采钻孔水力修复防喷孔装置，包括防喷孔箱和水力修复管，以钻孔由孔底到孔口的轴向方向为由左向右的方向，防喷孔箱的左侧板四周设有与钻孔孔口四周煤岩壁固定连接的定位连接结构，防喷孔箱的左侧板和右侧板上分别开设有左穿孔和右穿孔，左穿孔、右穿孔和钻孔的中心线重合，水力修复管自右向左依次穿过右穿孔、左穿孔后伸入到钻孔内部，水力修复管外圆直径与右穿孔直径相等，左穿孔直径大于钻孔直径，防喷孔箱的左侧板在左穿孔处设有用于定位水力修复管外圆的支撑导渣结构，防喷孔箱顶部设有负压管，防喷孔箱底部设有排水渣管。
6.防喷孔箱的右侧板设有套在水力修复管外圆的橡胶密封圈，橡胶密封圈左侧面与防喷孔箱的右侧板右侧面贴合并通过螺钉连接为一体。
7.支撑导渣结构包括套在水力修复管外部的支撑环，支撑环外圆通过三根辐条板与左穿孔的边缘固定连接，三根辐条板沿左穿孔圆周方向均匀布置，每根辐条板的长度方向均沿左穿孔的径向方向设置。
8.防喷孔箱内部在左穿孔上方水平设有过滤筛网。
9.定位连接结构包括呈方环形的连接板，连接板与防喷孔箱的左侧板为一体结构，连接板通过若干个膨胀螺栓与煤岩壁固定连接。
10.防喷孔箱下部为上粗下细的四棱锥筒结构。
11.排水渣管上端口连接在防喷孔箱下部的四棱锥筒结构的最下端，排水渣管上设有
滤网阀门。
12.采用上述技术方案，本实用新型在工作使用时，首先将防喷孔箱的左侧板一体结构的方环形连接板通过膨胀螺栓固定在钻孔孔口处的煤岩壁上，煤岩壁与环形连接板之间设置橡胶密封条，同时使左穿孔与钻孔中心线重合，然后将水力修复管穿过右穿孔和支撑环后送入到钻孔预定位置，在水力修复管外部套上橡胶密封圈，橡胶密封圈内圆与水力修复管外圆紧密配合，使用螺钉将橡胶密封圈与防喷孔箱的右侧板固定连接；接着将负压管连接瓦斯抽采管。然后高压水通过水力修复管向钻孔内部注水进行水力修复作业，水力修复作业过程中产生的瓦斯气体、煤渣和废水沿着钻孔涌入到防喷孔箱中，其中瓦斯气体通过负压管排出，废水通过排水管排出；当防喷孔箱内积存的煤渣较多时停止水力修复作业，打开滤网阀门排出防喷孔箱内积存的煤渣，煤渣排完后关闭滤网阀门可继续进行水力修复作业。
13.本实用新型的有益效果是：采用膨胀螺栓将防喷孔箱固定在煤岩壁上，并在煤岩壁与环形连接板之间设置橡胶密封条实现防喷孔箱与煤壁的有效密封，可避免水力修复过程中煤渣、瓦斯气体、废水涌出到防喷孔箱外部；在防喷孔箱内部上侧设置过滤筛网，可防止水力修复作业产生的煤渣进入负压管中堵塞气路；橡胶密封圈可实现水力修复管与右穿孔之间的有效密封，避免防喷孔箱内煤渣、瓦斯气体、废水涌出到防喷孔箱外部；防喷孔箱下部制作成上粗下细的四棱锥筒结构（即竖向截面成v型），便于煤渣和废水的排出；支撑导渣结构的支撑环起到支撑定位水力修复管的作用，确保水力修复管沿钻孔中心线布置，辐条板起到连接支撑环的作用。
14.综上所述，本实用新型结构简单，易于制作，操作方便，可防止瓦斯抽采钻孔水力修复过程中产生的煤渣、瓦斯气体和废水涌入到作业空间，具有结构简单、操作方便和功能多样（水力修复防喷孔与煤-气-水分离）的优点。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为图1中防喷孔箱的左侧板的示意图；
17.图3为图1中防喷孔箱的右侧板的示意图。
具体实施方式
18.如图1、图2和图3所示，本实用新型的一种瓦斯抽采钻孔水力修复防喷孔装置，包括防喷孔箱1和水力修复管2，以钻孔3由孔底到孔口的轴向方向为由左向右的方向，防喷孔箱1的左侧板四周设有与钻孔3孔口四周煤岩壁固定连接的定位连接结构，防喷孔箱1的左侧板和右侧板上分别开设有左穿孔4和右穿孔5，左穿孔4、右穿孔5和钻孔3的中心线重合，水力修复管2自右向左依次穿过右穿孔5、左穿孔4后伸入到钻孔3内部，水力修复管2外圆直径与右穿孔5直径相等，左穿孔4直径大于钻孔3直径，防喷孔箱1的左侧板在左穿孔4处设有用于定位水力修复管2外圆的支撑导渣结构，防喷孔箱1顶部设有负压管6，防喷孔箱1底部设有排水渣管7。
19.防喷孔箱1的右侧板设有套在水力修复管2外圆的橡胶密封圈8，橡胶密封圈8左侧面与防喷孔箱1的右侧板右侧面贴合并通过螺钉9连接为一体。
20.支撑导渣结构包括套在水力修复管2外部的支撑环10，支撑环10外圆通过三根辐条板11与左穿孔4的边缘固定连接，三根辐条板11沿左穿孔4圆周方向均匀布置，每根辐条板11的长度方向均沿左穿孔4的径向方向设置。
21.防喷孔箱1内部在左穿孔4上方水平设有过滤筛网12。
22.定位连接结构包括呈方环形的连接板13，连接板13与防喷孔箱1的左侧板为一体结构，连接板13通过若干个膨胀螺栓14与煤岩壁固定连接。
23.防喷孔箱1下部为上粗下细的四棱锥筒结构15。
24.排水渣管7上端口连接在防喷孔箱1下部的四棱锥筒结构15的最下端，排水渣管7上设有滤网阀门16。
25.本实用新型在工作使用时，首先将防喷孔箱1的左侧板一体结构的方环形连接板13通过膨胀螺栓14固定在钻孔3孔口处的煤岩壁上，煤岩壁与环形连接板13之间设置橡胶密封条，同时使左穿孔4与钻孔3中心线重合，然后将水力修复管2穿过右穿孔5和支撑环10后送入到钻孔3预定位置，在水力修复管2外部套上橡胶密封圈8，橡胶密封圈8内圆与水力修复管2外圆紧密配合，使用螺钉9将橡胶密封圈8与防喷孔箱1的右侧板固定连接；接着将负压管6连接瓦斯抽采管。然后高压水通过水力修复管2向钻孔3内部注水进行水力修复作业，水力修复作业过程中产生的瓦斯气体、煤渣和废水沿着钻孔3涌入到防喷孔箱1中，其中瓦斯气体通过负压管6排出，废水通过排水管排出；当防喷孔箱1内积存的煤渣较多时停止水力修复作业，打开滤网阀门16排出防喷孔箱1内积存的煤渣，煤渣排完后关闭滤网阀门16可继续进行水力修复作业。
26.本实用新型的有益效果是：采用膨胀螺栓14将防喷孔箱1固定在煤岩壁上，并在煤岩壁与环形连接板13之间设置橡胶密封条实现防喷孔箱1与煤壁的有效密封，可避免水力修复过程中煤渣、瓦斯气体、废水涌出到防喷孔箱1外部；在防喷孔箱1内部上侧设置过滤筛网12，可防止水力修复作业产生的煤渣进入负压管6中堵塞气路；橡胶密封圈8可实现水力修复管2与右穿孔5之间的有效密封，避免防喷孔箱1内煤渣、瓦斯气体、废水涌出到防喷孔箱1外部；防喷孔箱1下部制作成上粗下细的四棱锥筒结构15（即竖向截面成v型），便于煤渣和废水的排出；支撑导渣结构的支撑环10起到支撑定位水力修复管2的作用，确保水力修复管2沿钻孔3中心线布置，辐条板11起到连接支撑环10的作用。
27.本实用新型中的滤网阀门16为现有成熟技术，具体构造不再赘述。
28.本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。