煤矿瓦斯抽采组合封堵系统的制作方法

1.该实用新型涉及煤矿瓦斯抽采技术领域。


背景技术：

2.瓦斯抽采是我国煤矿防治瓦斯事故的根本性措施，在瓦斯灾害防治方面起到了较好的防突和综合治理瓦斯的作用。
3.目前的煤矿井下瓦斯抽采封孔技术，可以参考如下技术：
4.cn111561291a中公开了一种瓦斯抽采钻孔双层挤压式封孔装置及封孔方法，包括胶囊、注胀式管子、两根注水管、一根注浆管和三个压力计；封孔方法为通过胶囊固有形状配合膨胀剂充填，向膨胀剂中注水，使其膨胀，形成支撑密封；通过注浆管向环形空腔上部注入非凝固浆体，注浆管上压力计达到设定值后停止注浆；然后再向注胀式管子内注入高压水使其膨胀，通过管子的膨胀压力使非凝固浆体渗入煤体裂缝空隙，与煤体形成液封固，瓦斯抽采中瓦斯浓度下降到一定浓度可以通过向环形空腔上部注浆进行多次封孔。
5.cn210113376u中公开了一种瓦斯抽采钻孔封堵结构，涉及瓦斯抽采技术领域，具体为一种瓦斯抽采钻孔封堵结构，包括机箱，所述机箱的底部开设有滑孔，所述滑孔的内壁滑动连接有支撑平杆，所述支撑平杆远离机箱的一端固定连接有支撑腿，所述机箱的内部设置有抽放管，所述抽放管的底端螺纹连接有瓦斯封孔器，所述单向气阀的底部固定连接有螺纹接卡。该瓦斯抽采钻孔封堵结构通过瓦斯封孔器上顶推板、推液杆、推液活塞、封液活塞和储液腔的设置，可以将a类液通过出液管推向分液管内，再从出液孔进入到空腔内，与空腔内的b类液发生化学反应，促使膨胀袋膨胀达到封孔的效果。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种煤矿瓦斯抽采组合封堵系统，实现一种可以快速、有效的进行封堵和瓦斯抽取的装置。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
8.煤矿瓦斯抽采组合封堵系统，包括管束部分和模块部分，其中，所述管束部分包括瓦斯抽采管、注水管和注浆管，以及沿管束部分自前向后依次间隔设置且结构相同的一号模块、二号模块、三号模块和四号模块，其中，每一模块是由前端板、后端板和位于两个端板之间的橡胶体组成的，弹性材料的所述橡胶体为圆筒状结构，在橡胶体的两端设置有弹性的钢环，该钢环部位与前端板和后端板上的环形卡槽进行配合；
9.所述前、后端板之间通过圆形的钢筒连接形成一体；
10.每一模块的橡胶体内腔内填充膨胀材料。
11.进一步地，所述前端板是由两个子板组合而成的，两个子板之间使用紧固螺栓紧固。
12.进一步地，所述钢筒与前后端板之间采用铆接或焊接的方式进行固定。
13.进一步地，所述瓦斯抽采管穿过四个模块且通过瓦斯抽采连接到瓦斯存储罐。
14.进一步地，所述注水管一端与水箱通过水泵连接，另一端封闭，并在注水管对应的四个模块内设置注水口。
15.进一步地，所述注浆管一端连接注浆机，另一端敞口且位于两个相邻的模块之间。
16.本实用新型的有益效果是：
17.本实用新型本可以对瓦斯抽采钻孔进行有效的封闭，并对内部的瓦斯进行抽采，通过延长封堵长度，有效的避免瓦斯向外逃逸。
18.本实用新型中的中形成了7道密封，有效的解决了钻孔位置泄漏瓦斯的问题。
附图说明
19.图1本实用新型的立体图。
20.图2为一号模块的立体图。
21.图3为一号模块的剖视图。
22.图4为橡胶体的局部剖视图。
23.图5为橡胶体的立体图。
24.图6为注水管在系统中的布置图。
25.图7为注浆管在系统中的布置图。
26.图8为本封堵系统的原理图。
27.图中：
28.10一号模块，11前端板，111紧固螺栓，112环形卡槽，12后端板，13橡胶体，131钢环，14钢筒，
29.20二号模块，
30.30三号模块，
31.40四号模块，
32.50瓦斯抽采管，
33.60注水管，
34.70注浆管。
具体实施方式
35.煤矿瓦斯抽采组合封堵系统的封孔方法，包括以下步骤：
36.管束部分包括瓦斯抽采管50、注水管60和注浆管70，三种类型的管道成束形布置。其中，瓦斯抽采管采用φ50镀锌钢管，数量为一根。注水管采用φ10pvc软管，数量为一根，该注水管一端与水箱通过水泵连接，进行供水，另一端封闭，并在注水管对应的四个模块内设置注水口。注浆管采用φ20镀锌钢管，一端连接注浆机，另一端位于两个相邻的模块之间，用于向两个相邻的模块之间的空间内注浆。
37.参考图1至图5，自前向后的一号模块10、二号模块20、三号模块30和四号模块40，其中，在长度尺寸规格上，一号模块和四号模块解结构相同，二号模块和三号模块结构相同，且二号模块和三号模块的有效长度明显的大于一号模块和四号模块的有效长度。
38.上述的四种模块结构如下：
39.每一模块是由前端板11、后端板12和位于两个端板之间的橡胶体13组成的，其中，
前端板和后端板为圆形结构零部件，防腐处理。橡胶体整体为圆筒状的结构，在橡胶体13的两端设置有弹性的钢环131，该钢环将橡胶体的两端撑开，形成圆形的轮廓。该钢环部位与前端板和后端板上的环形卡槽进行配合。
40.前端板11是由两个子板组合而成的，两个子板之间使用紧固螺栓111紧固，并在两个子板之间形成一个内凹的环形卡槽112，该环形卡槽具有自内向外的凹陷，用于和钢环进行扣合。
41.后端板与前端主体相同，对称设置，且前、后端板之间通过圆形的钢筒14连接形成一体，其中钢筒14与前后端板之间可以采用铆接、焊接的方式进行固定。该钢筒的内径与瓦斯抽采管外径相同，并形成瓦斯抽采的通道。
42.进一步地，可以在钢筒14和瓦斯抽采管之间设置密封胶圈。
43.在上述的前后端板后根据位置的需要设置有注水管和注浆管。
44.参考图6至图8，结合图示，对本实用新型的实施过程进行详细的说明。
45.步骤一，钻孔：自巷道向特定方向使用钻孔设备进行钻孔，钻孔点位于瓦斯预抽钻孔点；
46.步骤二，清理：使用压缩空气，对钻孔进行彻底清理，确保钻孔内无钻屑；
47.步骤三，注浆封孔，具体过程为：
48.将本装置自巷道整体伸入钻孔内部，并根据设计图纸调整插入的深度，然后，通过快速接头将注水管与注水泵系统连接，并通过注水的方式向四个模块的橡胶体内注入清水，注水后，橡胶体内的膨胀材料遇水发生膨胀，通过胀力将橡胶体撑大，并在钻孔和模块之间的狭小空间内进行胀紧，该内部的材料优选采用硫铝酸盐型膨胀水泥，自然养护至硬化即可。
49.经过24小时养护后，通过快速接头将注浆管与注浆浆料泵送系统连接，首先对一号和二号之间的、以及三号和四号之间的间隔空间内进行泵送浆料，设定泵送浆料的压力为注浆压力0.3mpa，并自然养护至硬化即可。然后，对二号和三号之间的间隔空间内进行泵送浆料，设定泵送浆料的压力为注浆压力0.5mpa，并自然养护至硬化即可。
50.经过养护，在四个一号模块以及相邻的模块之间形成多道密封，且泵送浆料的过程中处于加压状态，浆料进入渗透区域，对钻孔的裂隙区域进行有效的封堵，实现较好的密封效果。
51.步骤四，瓦斯抽采：启动瓦斯抽采泵，通过瓦斯抽采管抽采的瓦斯输送到瓦斯存储罐。
52.上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。