卸压瓦斯抽采地面钻井防破断装置的制作方法

1.本技术涉及煤矿开采技术领域，具体而言，涉及卸压瓦斯抽采地面钻井防破断装置。


背景技术：

2.煤矿瓦斯是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一，但同时瓦斯又是一种储量非常丰富的清洁能源，现今，大多数煤矿都在通过抽采来防治瓦斯灾害，这不仅可以实现煤矿安全生产，又可以对抽出的瓦斯进行合理利用以减少能源损失，目前地面井抽采瓦斯均采用2-3层套管的形式，并在内管位于保护层与被保护层之间位置处开设筛孔，对保护层采动瓦斯以及被保护层卸压瓦斯进行抽采，使得矿井内瓦斯达标后再进行采掘活动，但是由于保护层先开采，同时保护层开采过程中，使得瓦斯运移，瓦斯富集到上隅角位置处，使得当受保护层开采时，上隅角位置处存在瓦斯超限的可能，为煤矿开采带来了安全隐患；并且现场地面钻井使用过程中多次出现弯折破断现象，阻断瓦斯抽采路径，造成大量经济损失的同时也无法达到预期瓦斯抽采效果。


技术实现要素：

3.为了弥补以上不足，本技术提供了卸压瓦斯抽采地面钻井防破断装置，旨在改善现有的瓦斯抽取由于保护层先开采，同时保护层开采过程中，使得瓦斯运移，瓦斯富集到上隅角位置处，使得当受保护层开采时，上隅角位置处存在瓦斯超限的可能。
4.本技术实施例提供了卸压瓦斯抽采地面钻井防破断装置，包括基岩层；
5.所述基岩层的下部包括被保护层和保护层，所述基岩层和所述被保护层之间开设有被保护层掏穴，所述被保护层和所述保护层之间开设有保护层掏穴，所述保护层的下部设有裸孔，所述被保护层掏穴内设有第一瓦斯抽取管，所述保护层掏穴内设有第二瓦斯抽取管，所述第二瓦斯抽取管在所述保护层掏穴的位置处设有保护层筛孔，所述第一瓦斯抽取管在所述被保护层掏穴的位置处设有被保护层筛孔；
6.所述第一瓦斯抽取管的内部固定安装有泄压防护机构，所述泄压防护机构包括固定杆，所述固定杆固定连接在所述第一瓦斯抽取管的内壁上，所述固定杆的下部固定连接有支撑板，所述支撑板的两侧分别固定连接有两根弹簧，两根所述弹簧的另一端分别固定连接有密封板，两侧所述密封板分别贴合连接在所述第一瓦斯抽取管的内壁上，且两侧所述密封板将所述被保护层筛孔贴合封闭。
7.在上述实现过程中，本发明通过第一瓦斯抽取管和第二瓦斯抽取管实现对瓦斯进行抽取，并且在第一瓦斯抽取管和第二瓦斯抽取管上分别设有被保护层筛孔和保护层筛孔，有利于提高保护层、被保护层及层间瓦斯的抽采效率，保证保护层及被保护层工作面安全回采，以及在被保护层筛孔内侧设有泄压防护机构可以根据被保护层掏穴和保护层掏穴之间的压力差实现对上下两层的瓦斯气压进行调节，有效的保持被保护层掏穴和保护层掏穴内的瓦斯压力差，实现对保护层和被保护层之间的安全性。
8.在一种具体的实施方案中，所述第一瓦斯抽取管和所述第二瓦斯抽取管的端部均设有l型螺纹连接口，所述第一瓦斯抽取管和所述第二瓦斯抽取管通过所述l型螺纹连接口进行螺纹连接。
9.在上述实现过程中，l型螺纹连接口的设定可以使得第一瓦斯抽取管和第二瓦斯抽取管能够实现错位连接，保持第一瓦斯抽取管和第二瓦斯抽取管在连接时候的密封性和稳定性。
10.在一种具体的实施方案中，所述第二瓦斯抽取管的顶端开设有连接槽，所述第二瓦斯抽取管的顶端固定安装有密封橡胶垫，所述密封橡胶垫的端部分别贴合处于所述第一瓦斯抽取管和所述第二瓦斯抽取管的内壁上。
11.在上述实现过程中，密封橡胶垫的设定可以使得第一瓦斯抽取管和第二瓦斯抽取管的连接处能够有效的实现密封，能够防止第一瓦斯抽取管和第二瓦斯抽取管的连接处发生泄露。
12.在一种具体的实施方案中，所述密封橡胶垫包括固定连接块，所述固定连接块固定卡合连接在所述连接槽的内部，所述固定连接块的上部固定设有连接部，所述连接部的一侧固定设有密封贴合部，所述密封贴合部贴合连接在所述第一瓦斯抽取管和所述第二瓦斯抽取管的内壁上。
13.在上述实现过程中，固定连接块的设定可以使得密封橡胶垫的连接更加的稳定，防止脱落，以及通过密封贴合部的设定可以有效的增加密封性。
14.在一种具体的实施方案中，所述第一瓦斯抽取管和所述第二瓦斯抽取管的连接处开设有螺纹连接槽，所述第一瓦斯抽取管的所述螺纹连接槽内设有连接螺母，所述连接螺母螺纹连接在所述第二瓦斯抽取管的所述螺纹连接槽上。
15.在上述实现过程中，螺纹连接槽和连接螺母可以实现对第一瓦斯抽取管和第二瓦斯抽取管得外侧进行螺纹连接，既能够实现有效的安装连接，也能够实现一定的密封性。
16.在一种具体的实施方案中，所述基岩层内开设一开钻孔，所述被保护层和所述保护层内开设二开钻孔，所述第一瓦斯抽取管贯穿所述一开钻孔和所述二开钻孔，所述第二瓦斯抽取管处于所述二开钻孔的底端。
17.在上述实现过程中，一开钻孔和二开钻孔的设定可以实现对第一瓦斯抽取管和第二瓦斯抽取管进行有效的安全放置。
18.在一种具体的实施方案中，所述第一瓦斯抽取管的外侧套接有二开石油套管，所述二开石油套管的外侧套接有一开石油套管，所述一开石油套管处于所述一开钻孔内。
19.在上述实现过程中，通过二开石油套管和一开石油套管的设定可以实现对第一瓦斯抽取管进行有效的安全防护，保护第一瓦斯抽取管的安全性。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1是本技术实施方式提供的剖视结构示意图；
22.图2为本技术实施方式提供的图1中的a处放大示意图；
23.图3为本技术实施方式提供的图1中的b处放大示意图；
24.图4为本技术实施方式提供的方法步骤流程示意图。
25.图中：1、基岩层；2、被保护层；3、保护层；4、被保护层掏穴；5、保护层掏穴；6、裸孔；7、第一瓦斯抽取管；8、第二瓦斯抽取管；9、保护层筛孔；10、被保护层筛孔；11、连接槽；12、密封橡胶垫；1201、固定连接块；1202、连接部；1203、密封贴合部；13、泄压防护机构；1301、固定杆；1302、支撑板；1303、弹簧；1304、密封板；14、l型螺纹连接口；15、螺纹连接槽；16、连接螺母；17、二开石油套管；18、一开石油套管。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
27.请参阅图1-3，本技术提供卸压瓦斯抽采地面钻井防破断装置，包括基岩层1。所述基岩层1的下部包括被保护层2和保护层3，所述基岩层1和所述被保护层2之间开设有被保护层掏穴4，所述被保护层2和所述保护层3之间开设有保护层掏穴5，所述保护层3的下部设有裸孔6，所述被保护层掏穴4内设有第一瓦斯抽取管7，所述保护层掏穴5内设有第二瓦斯抽取管8，所述第二瓦斯抽取管8在所述保护层掏穴5的位置处设有保护层筛孔9，所述第一瓦斯抽取管7在所述被保护层掏穴4的位置处设有被保护层筛孔10。
28.所述第一瓦斯抽取管7的内部固定安装有泄压防护机构13，所述泄压防护机构13包括固定杆1301，所述固定杆1301固定连接在所述第一瓦斯抽取管7的内壁上，所述固定杆1301的下部固定连接有支撑板1302，所述支撑板1302的两侧分别固定连接有两根弹簧1303，两根所述弹簧1303的另一端分别固定连接有密封板1304，两侧所述密封板1304分别贴合连接在所述第一瓦斯抽取管7的内壁上，且两侧所述密封板1304将所述被保护层筛孔10贴合封闭。
29.本发明通过第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8实现对瓦斯进行抽取，并且在第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8上分别设有被保护层筛孔10和保护层筛孔9，有利于提高保护层、被保护层及层间瓦斯的抽采效率，保证保护层及被保护层工作面安全回采，以及在被保护层筛孔10内侧设有泄压防护机构13可以根据被保护层掏穴4和保护层掏穴5之间的压力差实现对上下两层的瓦斯气压进行调节，有效的保持被保护层掏穴4和保护层掏穴5内的瓦斯压力差，实现对保护层3和被保护层2之间的安全性。
30.在本实施例中，所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8的端部均设有l型螺纹连接口14，所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8通过所述l型螺纹连接口14进行螺纹连接，l型螺纹连接口14的设定可以使得第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8能够实现错位连接，保持第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8在连接时候的密封性和稳定性，所述第二瓦斯抽取管8的顶端开设有连接槽11，所述第二瓦斯抽取管8的顶端固定安装有密封橡胶垫12，所述密封橡胶垫12的端部分别贴合处于所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8的内壁上，密封橡胶垫12的设定可以使得第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8的连接处能够有效的实现密封，能够防止第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8的连接处发生泄露，所述密封橡胶垫12包括固定连接块1201，所述固定连接块1201固定卡合连接在所述连接槽11的内部，所述固定连接块1201的上部固定设有连接部1202，所述连接部
1202的一侧固定设有密封贴合部1203，所述密封贴合部1203贴合连接在所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8的内壁上，固定连接块1201的设定可以使得密封橡胶垫12的连接更加的稳定，防止脱落，以及通过密封贴合部1203的设定可以有效的增加密封性，所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8的连接处开设有螺纹连接槽15，所述第一瓦斯抽取管7的所述螺纹连接槽15内设有连接螺母16，所述连接螺母16螺纹连接在所述第二瓦斯抽取管8的所述螺纹连接槽15上，螺纹连接槽15和连接螺母16可以实现对第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8得外侧进行螺纹连接，既能够实现有效的安装连接，也能够实现一定的密封性。
31.在本技术文件中，所述基岩层1内开设一开钻孔，所述被保护层2和所述保护层3内开设二开钻孔，所述第一瓦斯抽取管7贯穿所述一开钻孔和所述二开钻孔，所述第二瓦斯抽取管8处于所述二开钻孔的底端，一开钻孔和二开钻孔的设定可以实现对第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8进行有效的安全放置，所述第一瓦斯抽取管7的外侧套接有二开石油套管17，所述二开石油套管17的外侧套接有一开石油套管18，所述一开石油套管18处于所述一开钻孔内，通过二开石油套管17和一开石油套管18的设定可以实现对第一瓦斯抽取管7进行有效的安全防护，保护第一瓦斯抽取管7的安全性。
32.参考图4，在具体设置时，还包括有卸压瓦斯抽采地面钻井防破断装置的使用方法：
33.s1、先对基岩层1、被保护层2和保护层3之间进行开孔：即在基岩层1和被保护层2内开设有一开钻孔，被保护层2和保护层3内开设有一开钻孔，并且在基岩层1和被保护层2开设被保护层掏穴4，被保护层2和保护层3内开设保护层掏穴5；
34.s2、进行第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8的安装：在一开钻孔和二开钻孔内进行安装第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8，然后在第一瓦斯抽取管7、第二瓦斯抽取管8、一开钻孔和一开钻孔之间进行浇注水泥砂浆进行区域加固；
35.s3、进行抽取瓦斯工作：通过外接的动力设备进行抽取被保护层掏穴4和保护层掏穴5内的瓦斯，即在保护层掏穴5内的瓦斯进行抽取的时候，压力较大，此时被保护层掏穴4内部的泄压防护机构13不能够被被保护层掏穴4内的瓦斯气压顶开；
36.s4、泄压防护机构13实现压力调节处理：在保护层掏穴5内部的压力减少的时候，此时被保护层掏穴4内部的压力增大，此时，瓦斯压力通过被保护层筛孔10实现对弹簧1303和密封板1304进行挤压，使得瓦斯能够进入到第一瓦斯抽取管7内，使得被保护层掏穴4和保护层掏穴5的内部气压保护层稳定的平衡，有效防止钻井发生弯折破断。
37.通过在钻井易弯折破断区域进行掏穴，并重新注浆加固，增强地面钻井抵抗弯折破折的能力，提高钻面钻井瓦斯抽采效果。该卸压瓦斯抽采地面钻井防破断方法通过依次完成一开钻孔与二开钻孔，并对保护层3上部与被保护层2上部进行掏穴处理后，对未注入水泥砂浆进行区域加固，可有效防止钻井发生弯折破断；同时第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8在被保护层2与保护层3高度范围内分别开设有保护层筛孔9和被保护层筛孔10，有利于提高保护层3、被保护层2及层间瓦斯的抽采效率，保证保护层3及被保护层2工作面安全回采。
38.所述s2中的第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8在进行连接安装的时候，通过l型螺纹连接口14进行内接连接，并且通过连接螺母16进行外接连接，实现对第一瓦斯抽取
管7和第二瓦斯抽取管8进行稳定的密封连接，通过l型螺纹连接口14和连接螺母16实现对第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8进行有效的连接，保持第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8的稳定性，所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8的连接处设有密封橡胶垫12，实现对所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8之间的连接处进行密封防漏，所述密封橡胶垫12设有密封贴合部1203，所述密封贴合部1203贴合连接在所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8的内壁上，实现有效的密封防漏，通过密封橡胶垫12的设定可以实现对第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8的连接处进行有效的密封，防止瓦斯在输送的时候发生泄露。
39.具体的，该卸压瓦斯抽采地面钻井防破断装置的工作原理：使用时，先对基岩层1、被保护层2和保护层3之间进行开孔：即在基岩层1和被保护层2内开设有一开钻孔，被保护层2和保护层3内开设有一开钻孔，并且在基岩层1和被保护层2开设被保护层掏穴4，被保护层2和保护层3内开设保护层掏穴5；进行第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8的安装：在一开钻孔和二开钻孔内进行安装第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8，然后在第一瓦斯抽取管7、第二瓦斯抽取管8、一开钻孔和一开钻孔之间进行浇注水泥砂浆进行区域加固；进行抽取瓦斯工作：通过外接的动力设备进行抽取被保护层掏穴4和保护层掏穴5内的瓦斯，即在保护层掏穴5内的瓦斯进行抽取的时候，压力较大，此时被保护层掏穴4内部的泄压防护机构13不能够被被保护层掏穴4内的瓦斯气压顶开；泄压防护机构13实现压力调节处理：在保护层掏穴5内部的压力减少的时候，此时被保护层掏穴4内部的压力增大，此时，瓦斯压力通过被保护层筛孔10实现对弹簧1303和密封板1304进行挤压，使得瓦斯能够进入到第一瓦斯抽取管7内，使得被保护层掏穴4和保护层掏穴5的内部气压保护层稳定的平衡，有效防止钻井发生弯折破断，所述s2中的第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8在进行连接安装的时候，通过l型螺纹连接口14进行内接连接，并且通过连接螺母16进行外接连接，实现对第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8进行稳定的密封连接，通过l型螺纹连接口14和连接螺母16实现对第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8进行有效的连接，保持第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8的稳定性，所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8的连接处设有密封橡胶垫12，实现对所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8之间的连接处进行密封防漏，所述密封橡胶垫12设有密封贴合部1203，所述密封贴合部1203贴合连接在所述第一瓦斯抽取管7和所述第二瓦斯抽取管8的内壁上，实现有效的密封防漏，通过密封橡胶垫12的设定可以实现对第一瓦斯抽取管7和第二瓦斯抽取管8的连接处进行有效的密封，防止瓦斯在输送的时候发生泄露。
40.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
41.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。