一种防喷孔装置的制作方法

本发明涉及煤矿开采设备领域，具体而言，涉及一种防喷孔装置。

背景技术：

1、在岩层或煤层使用钻机打钻作业过程中,由于岩层或煤层压力过大,藏匿在岩层或煤层钻孔内的瓦斯等有毒、有害气体或易燃气体会沿着钻孔向外溢出乃至喷涌,损害工人健康,甚至发生爆炸,严重危害工人生命安全。

2、目前,较为常用的方法就是采用冲孔技术。在钻好瓦斯抽放孔后通过注入高压水,将煤层内部冲成腔体,这样有效增大了钻孔直径,增强了煤层透气性,有利于瓦斯释放。但是,冲孔过程中会产生大量的瓦斯及水和煤渣等物,瓦斯与水、煤渣等混合在一起,不便于瓦斯气体的收集排放。并且,还会遇到瓦斯突出、喷孔等问题。对于瓦斯喷孔问题来说，存在多种原因，但危害较大的情况通常是短时间内大量瓦斯喷出，而喷出的瓦斯与使用的大量水以及煤渣等物混合,不仅有害气体无法即使分离导致事故发生，且这些混合物也会污染作业现场。

技术实现思路

1、为解决煤矿抽采钻孔施工过程中喷孔以及煤水瓦斯分离的问题，本发明提供了一种防喷孔装置，包括：钻杆、封孔管组件以及瓦斯分离箱；钻杆沿轴向方向设置有贯穿钻杆的中心通孔，钻杆的尾端设置有转接口，并通过转接口与高压水源相连接，高压水能够经中心通孔从钻杆的顶端喷出；封孔管组件设置于钻孔内，钻杆沿轴向方向穿过封孔管组件，封孔管组件内设置有间隔空间，间隔空间设置有朝向钻杆延伸方向的开口，间隔空间的底部具有密封板，密封板中心设置有供钻杆穿过的第二通孔，并与钻杆密封连接；瓦斯分离箱与间隔空间相连通，瓦斯分离箱顶部与瓦斯抽放系统相连通。

2、在一些实施例中，转接口的一端与钻杆相连通，另一端设置有三通阀组件，三通阀组件包括相互连通的第一端口、第二端口、第三端口以及切换阀，第一端与转接口的另一端相连通，第二端口与高压水源相连接，第三端口与瓦斯分离箱相连通；三通阀组件包括第一连通状态和第二连通状态；在第一连通状态，第一端口与第二端口相连通，并与第三端口断开连接；在第二连通状态，第一端口与第三端口相连通，并与第二端口断开连接；切换阀能够使三通阀组件在第一连通状态和第二连通状态之间切换。

3、在一些实施例中，封孔管组件包括封孔管以及煤水收集箱，封孔管为管状结构，封孔管的顶端设置有开口，封孔管的底端与煤水收集箱相连通；煤水收集箱内设置有缓冲腔，缓冲腔的直径大于封孔管的直径，封孔管的内部空间与缓冲腔相连通并组成间隔空间，缓冲腔的下部设置有与缓冲腔相连通的第一排放口，瓦斯分离箱与第一排放口相连通。

4、在一些实施例中，封孔管组件还包括冲洗管，冲洗管设置于缓冲腔的内侧壁上，冲洗管能够朝向第一排放口喷射高压水流。

5、在一些实施例中，瓦斯分离箱还设置有储存袋，瓦斯分离箱内设置有分离腔，储存袋具有能够伸缩的侧壁并与分离腔相连通，储存袋一端与分离腔的顶部相连，另一端与瓦斯抽放系统相连通，储存袋能够在气体压力的驱动下伸长侧壁。

6、在一些实施例中，分离腔的底部设置有倾斜的底板，瓦斯分离箱还设置有第二排放口，第二排放口设置于底板的最低处并与分离腔相连通。

7、在一些实施例中，瓦斯分离箱与瓦斯抽放系统连接处设置有电子阀门以及瓦斯传感器，电子阀门与瓦斯传感器通信连接，瓦斯传感器用于检测分离腔内的瓦斯浓度；当瓦斯传感器检测到分离腔内的瓦斯浓度超过设定阈值时，发出通信信号以控制电子阀门开启。

8、在一些实施例中，第二排放口设置有调节挡板。

9、在一些实施例中，第二通孔处设置有轴承，钻杆与轴承的内圈密封设置，轴承设置有骨架油封。

10、在一些实施例中，封孔管的顶端设置有密封件，密封件用于密封封孔管与钻孔内壁之间的间隙。

11、为解决煤矿抽采钻孔施工过程中喷孔以及煤水瓦斯分离的问题，本发明有以下优点：

12、利用封孔管组件设置于钻孔内，从而能够封闭钻孔的孔壁，使钻杆进行打钻作业时产生煤渣、水以及气体均能够全部进入封孔管组件内的间隔空间中，间隔空间底部是密封设置的，因此，进入间隔空间内的煤渣、水以及气体不会从间隔空间中渗漏出去，并进一步地，这些物质可流入瓦斯分离箱中，由于其中的气体主要成分为瓦斯，当其进入瓦斯分离箱中后，这些瓦斯气体将向上漂浮从而与煤渣和水这些固体、液体的物质发生分离，瓦斯分离箱顶部与瓦斯抽放系统相连通，使得瓦斯能够经瓦斯抽放系统排出，避免发生危险。

技术特征：

1.一种防喷孔装置，其特征在于，所述防喷孔装置包括：

2.根据权利要求1所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

7.根据权利要求5所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的一种防喷孔装置，其特征在于，

技术总结本发明涉及煤矿开采设备领域，具体而言，涉及一种防喷孔装置，包括，钻杆、封孔管组件以及瓦斯分离箱；钻杆沿轴向方向设置有贯穿钻杆的中心通孔，钻杆的尾端设置有转接口，并通过转接口与高压水源相连接，高压水能够经中心通孔从钻杆的顶端喷出；封孔管组件设置于钻孔内，钻杆沿轴向方向穿过封孔管组件，封孔管组件内设置有间隔空间，间隔空间设置有朝向钻杆延伸方向的开口，间隔空间的底部具有密封板，密封板中心设置有供钻杆穿过的第二通孔，并与钻杆密封连接；瓦斯分离箱与间隔空间相连通，瓦斯分离箱顶部与瓦斯抽放系统相连通。这样就解决了煤矿抽采钻孔施工过程中喷孔以及煤水瓦斯分离的问题。技术研发人员：王立峰,李凯,张鹏受保护的技术使用者：陕西陕煤韩城矿业有限公司下峪口煤矿技术研发日：技术公布日：2024/9/12