[实用新型]一种孔口预抽排瓦斯装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种预抽排瓦斯装置，尤其适用于煤矿井下打钻及水力割缝过程中减弱钻孔喷孔强度喷孔。

背景技术

矿井瓦斯灾害是制约我国煤矿安全高效生产的重要因素。根据国家煤矿安全会诊结果，45户重点监控国有煤矿企业中高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井占56.4%。随着开采深度的增加，地应力升高、瓦斯压力增大，导致瓦斯灾害日趋严重，并成为煤矿重特大事故的根源。因此，加大瓦斯治理力度迫在眉睫。在没有保护层开采的条件下，区域瓦斯治理是必由之路，而施工穿层或顺层钻孔，封孔并联网抽采瓦斯是区域瓦斯治理的有效方法。但在施工穿层钻孔或顺层钻孔的过程中，经常会出现煤或瓦斯喷出现象。煤或瓦斯喷出会导致打钻作业地点及巷道瓦斯浓度局部超限，甚至达到爆炸浓度，严重影响井下作业人员的人身安全及财产安全。针对这一问题，尽管已有相关专利提出，但所涉及设备结构复杂，造价高，实用性不强。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种能够有效减弱煤矿井下打钻过程中瓦斯喷孔强度和控制瓦斯涌出量的预抽排瓦斯装置。

为了实现上述目的，本实用新型的孔口预抽排瓦斯装置，包括法兰盘、固定在法兰盘上构成集气室的外层套管和内层套管，所述的法兰盘外缘上开有固定孔，法兰盘内侧孔内嵌装有环形毛刷，所述外层套管上设有多个瓦斯引流管，所述内层套管的管壁上均匀布有多个气眼，内层套管下端粘结有橡胶圈。

所述的多个气眼为100~200个；所述构成集气室的外层套管和内层套管之间的间距为1~2cm；所述的固定孔的数量为3~4个；所述的多个瓦斯引流管为2~4个。

有益的效果：本实用新型采用外层套管、内层套管、气眼、橡胶圈、固定孔、瓦斯引流管、法兰盘、集气室以及毛刷。外套管与内套管通过法兰盘固定在一起，之间留有一个集气室，内套管上设有多个气眼，并与橡胶圈相连。

在钻孔施工前，将预抽排瓦斯装置送入钻孔，并通过法兰盘上的固定孔将该装置固定在井下钻场的岩壁上。然后将钻杆通过橡胶圈送入钻孔内，橡胶圈可以有效地减轻钻杆与该装置之间的摩擦。开始施工后，如发生瓦斯喷出现象，当瓦斯通过该装置时，在瓦斯引流管管抽采负压的作用下，瓦斯从煤—瓦斯—水的混合物中分离出来，进入集气室，然后通过瓦斯引流管进入抽采管路。集气室可以使瓦斯在内外套管之间积聚，减少了煤水混合物携带出的瓦斯量，有效降低了作业场所的瓦斯浓度。此外，毛刷可以密封钻杆与预抽排瓦斯装置之间的孔隙，减少泄露的瓦斯量，降低煤渣的喷出强度。与现有技术相比具有如下优点：

1.结构简单，使用方便，成本低，实用性强；

2.使用过程中，橡胶圈可以有效地减轻钻杆与预抽排瓦斯装置之间的摩擦，减少对设备的损坏，延长寿命；

3.能够增加瓦斯排出量，有效地降低了作业场所瓦斯浓度，提高作业场所的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图。

图中：1-外层套管；2-内层套管；3-气眼；4-橡胶圈；5-固定孔；6-瓦斯引流管；7-集气室；8-法兰盘；9-环形毛刷。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本实用新型的孔口预抽排瓦斯装置，主要由外层套管1、内层套管2、瓦斯引流管6、法兰盘8、集气室7以及环形毛刷9构成。外层套管1与内层套管2通过法兰盘8固定在一起，之间留有一个集气室7，内层套管2上开有100~200个气眼，并与橡胶圈4相连。法兰盘8上设有构成集气室7的外层套管1和内层套管2，所述构成集气室7的外层套管1和内层套管2之间的间距为1~2cm。所述的法兰盘8外缘上开有3~4个固定孔5，法兰盘8内侧孔内嵌装有环形毛刷9，所述外层套管1上设有2~4个瓦斯引流管6，所述内层套管2的管壁上均匀布有多个气眼3，内层套管2下端粘结有橡胶圈4。

　　工作原理：在钻孔施工前，将预排瓦斯装置送入钻孔，并通过法兰盘8上的固定孔5将其固定在井下钻场的岩壁上。然后将钻杆通过橡胶圈4送入钻孔内，橡胶圈4可以有效地减轻钻杆与防喷装置之间的摩擦，毛刷可以减少从钻杆与预抽排瓦斯装置之间的孔隙进入钻场的瓦斯量。开始施工后，如发生瓦斯喷出现象，当瓦斯通过预抽排瓦斯装置时，在瓦斯引流管管6抽采负压的作用下，瓦斯从煤—瓦斯—水的混合物中分离出来，进入集气室7，然后通过瓦斯引流管管6进入抽采管路。集气室7可以使瓦斯在内外套管之间积聚，减少了煤水混合物携带出的瓦斯量，有效降低了作业场所的瓦斯浓度，毛刷可以减少进入钻场的瓦斯量，并且当被其阻隔的煤-水混合物超过一定的重量后在重力作用下即可自动排出。