一种地面大口径钻孔反向举排水装置及方法与流程

本发明属于煤矿井下钻孔排水，具体为一种地面大口径钻孔反向举排水装置及方法。

背景技术：

1、煤层在钻孔后，由于煤层深度较深，与地下水层相距较近，经常会产生渗水现象，因此需要设置排水管道用以排水。

2、现有技术中，通常采用较细的管道实现排水的目的，然而在实际实用过程中，煤层的渗水杂质较多，极容易出现封堵，且现有的排水管中缺少对排水的控制组件，从而导致难以准确、及时的进行排水。

3、为此，我们提出一种地面大口径钻孔反向举排水装置。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种地面大口径钻孔反向举排水装置及方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种地面大口径钻孔反向举排水装置，包括：

4、固定管，所述固定管安装在煤层的钻孔中，所述固定管内安装有储水管和排水管，所述固定管的底部固定安装有防堵组件；

5、所述储水管靠近钻孔底部的位置设有储水腔，所述储水管位于储水腔上的部分为实心管，所述储水管内插设有进气管和平衡管，所述进气管和平衡管的下端部均与储水腔内部连通；所述储水腔的内壁开设有限位槽；

6、活塞板，所述活塞板安装在储水腔的限位槽内，所述活塞板的底部安装有气囊，所述气囊远离活塞板的一端与固定管的底部固定连接，所述气囊的侧壁开设有出气孔，所述出气孔处密封连接有出气管；

7、所述储水管位于储水腔的侧壁开设有进水孔，所述储水管位于储水腔的侧壁开设有出水孔；所述出水孔处设有连接管，所述连接管远离出水孔的一端与排水管密封连接。

8、进一步地，所述进水孔的高度高于出水孔的高度，所述限位槽位于进水孔下方。

9、进一步地，所述固定管的外壁设置有封孔层，所述封孔层封堵在煤层的钻孔中。

10、进一步地，所述进气管和出气管远离储水管的一端均与气泵连接。

11、进一步地，所述排水管位于固定管外部的一端与水泵连接。

12、进一步地，所述防堵组件包括防护管，所述防护管固定安装在固定管的底部，所述防护管的底部开设有多个筛孔，所述防护管的底部外侧安装有微型电机，所述微型电机的输出轴竖直朝上，且位于防护管内部，所述微型电机的输出轴侧端固定安装有毛刷。

13、进一步地，所述微型电机的外部安装有防护罩，所述防护罩采用不锈钢材料制备。

14、一种地面大口径钻孔反向举排水方法，所述方法为：

15、s1、将固定管安装在煤层的钻孔内，并使用封孔层对固定管进行固定，然后将储水管和排水管均安装在固定管中，储水管和排水管之间通过连接管连接，连接管与储水管的连接部位位于储水管的出水孔处；

16、s2、当钻孔底部的水经进水孔进入储水管的储水腔内后，会因为活塞板的存在暂时被截留在储水腔内；

17、s3、如果水量较小，则通过气泵将气流经进气管输送到储水腔内，储水腔内气压增大后会对活塞板进行挤压，使活塞板向下移动将出水孔漏出，通过水泵将储水腔内的水经排水管排出；

18、s4、如果水量较大，则活塞板会因受到水的挤压而向下移动，并移动到出水孔下方将出水孔漏出，此时再通过水泵将储水腔内的水经排水管排出。

19、关于上述技术方案中涉及的名词、连接词或者形容词部分解释如下：

20、固定连接：是指将零件或部件固定后，没有任何相对运动的连接。其中分为可拆卸连接和不可拆卸连接两种。

21、(1)可拆卸连接：利用螺杆、花键、楔销等将零部件固定在一起。这种连接方式在维修时可以拆卸，且不会损坏零件。但使用的连接件规格必须正确(如螺栓、键、楔销的长度)，并紧固适当。

22、(2)不可拆卸连接：主要指焊接、铆接和过榫配合等。由于维修或更换时需锻、锯或氧割才能拆卸，所以零配件一般不能二次使用。同时在连接时，应注意工艺质量、技术检测及补救措施(如校正、磨光等)。

23、本发明的有益效果：本发明通过设置储水腔和进水孔的配合实现对渗水进行聚集，通过设置平衡管来平衡储水腔内的内外气压；通过设置活塞板和气囊的配合，当积水较多时，使得活塞板下降，进而将排水孔漏出，使储水腔内的积水能够直接经排水孔流向排水管，当积水较少时，活塞板在气囊的支撑下封堵排水孔，从而来收集积水，实现自动切换的目的。

技术特征：

1.一种地面大口径钻孔反向举排水装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种地面大口径钻孔反向举排水装置，其特征在于，所述进水孔(14)的高度高于出水孔(15)的高度，所述限位槽(9)位于进水孔(14)下方。

3.根据权利要求2所述的一种地面大口径钻孔反向举排水装置，其特征在于，所述固定管(1)的外壁设置有封孔层(17)，所述封孔层(17)封堵在煤层(2)的钻孔(3)中。

4.根据权利要求3所述的一种地面大口径钻孔反向举排水装置，其特征在于，所述进气管(7)和出气管(13)远离储水管(4)的一端均与气泵(18)连接。

5.根据权利要求4所述的一种地面大口径钻孔反向举排水装置，其特征在于，所述排水管(5)位于固定管(1)外部的一端与水泵(19)连接。

6.根据权利要求5所述的一种地面大口径钻孔反向举排水装置，其特征在于，所述防堵组件(5)包括防护管(20)，所述防护管(20)固定安装在固定管(1)的底部，所述防护管(20)的底部开设有多个筛孔(21)，所述防护管(20)的底部外侧安装有微型电机(22)，所述微型电机(22)的输出轴竖直朝上，且位于防护管(20)内部，所述微型电机(22)的输出轴侧端固定安装有毛刷(23)。

7.根据权利要求6所述的一种地面大口径钻孔反向举排水装置，其特征在于，所述微型电机(22)的外部安装有防护罩(24)，所述防护罩(24)采用不锈钢材料制备。

8.一种地面大口径钻孔反向举排水方法，其特征在于，所述方法为：

技术总结本发明属于煤矿井下钻孔排水技术领域，具体为一种地面大口径钻孔反向举排水装置及方法，排水装置包括：固定管，固定管安装在煤层的钻孔中，固定管内安装有储水管和排水管，固定管的底部安装有防堵组件；储水管靠近钻孔底部的位置设有储水腔，储水管位于储水腔上的部分为实心管，储水管内插设有进气管和平衡管；储水腔内壁开设有限位槽；活塞板，活塞板安装在储水腔的限位槽内，活塞板的底部安装有气囊，气囊远离活塞板的一端与固定管的底部固定连接，气囊的侧壁开设有出气孔，出气孔处密封连接有出气管；储水管位于储水腔的侧壁开设有进水孔，储水管位于储水腔的侧壁开设有出水孔；出水孔处设有连接管，连接管远离出水孔的一端与排水管密封连接。技术研发人员：李川,陈卡,孙明利,庞江涛,席二宣,于玉,张亚伟,马学林,张思伟,刘佳佳,王聪,刘蕾,范露,张俊,方平,周正,张坤平,宋胜利,宋兴辉,邓欢迎,马士民受保护的技术使用者：中勘资源勘探科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1