[发明专利]一种井下钻孔施工孔口挤压式旋转密封装置

说明书

本发明公开了一种井下钻孔施工孔口挤压式旋转密封装置，主要用于煤矿井下防喷钻孔施工；该装置设计了外部环状凹形组件和内部环状凹型组件两部分，内外部相互拼接并通过圆柱螺旋弹簧构成一个整体，通过聚氨酯密封垫挤压钻杆、利用圆柱螺旋弹簧的弹性变形使内部环状凹槽与钻杆始终同心且在外部环状凹型组件内活动，进而带动整个装置的圆柱型小滚轮随着钻杆的钻进而不停地转动。该装置的应用可提高孔口的密封性，减少原有柔性材料的磨损，减少其更换频率，降本增效，可有效降低了防喷钻孔在施工过程中因孔口密封不佳造成瓦斯的喷出，也具有使用周期长、密封效果好、可靠耐用、易更换的特点。

技术领域

本发明属于煤矿井工开采技术领域，具体涉及一种井下钻孔施工孔口挤压式旋转密封装置。

背景技术

瓦斯灾害事故是高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井最主要的灾害之一，也是制约其生产的主要瓶颈之一。在不具备开采保护层条件的煤层中，预抽煤层瓦斯钻孔是高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理的必然选择，预抽煤层瓦斯钻孔在施工过程中极易出现钻孔内煤屑和瓦斯短时间内连续喷出的现象。国内现阶段大部分钻孔施工过程中孔口并未有相应的密封装置，直接敞口钻进；部分钻孔施工虽使用孔口柔性密封体，但是高速回转中的钻杆易发生不规则扰动，进而与固定的柔性密封体不同心，造成柔性材料磨损较严重，破坏柔性体的密封性，若频繁更换柔性材料将增加施工成本。为提高密封装置的可靠性、耐用性，降低钻杆扰动影响，实现孔口密封装置与钻杆同心旋转，进而防止瓦斯的喷出，特研制本发明装置。

因此，研发本发明装置，可提高钻杆施工中孔口的密封性，有效避免了因钻杆扰动造成孔口密封不严，减少了孔口密封装置的更换频率，具有使用寿命长的特点，对解决孔口装置的密封性具有重要意义。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种井下钻孔施工孔口挤压式旋转密封装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种井下钻孔施工孔口挤压式旋转密封装置，包括圆柱形螺旋弹簧、外部环状凹型组件以及连接在外部环状凹型组件内侧的内部环状凹型组件，所述外部环状凹型组件包括三片相同的扇形凹槽，所述扇形凹槽相互拼接并通过环状卡簧外部固定形成外部环状凹形组件，所述内部环状凹型组件包括环状L型件、聚氨酯密封垫、环形件、螺栓，所述聚氨酯密封垫、环形件设置在环状L型件内侧，所述螺栓依次穿过聚氨酯密封垫、环形件并将之固定连接在环状L型件上，所述内部环状凹型组件通过螺旋弹簧与外部环状凹型组件相互拼接形成孔口挤压密封装置。

进一步的，所述外部环状凹型组件外侧均匀分布有9个第一固定腔，所述固定腔内转动连接有圆柱形小滚轮。

进一步的，所述外部环状凹型组件内侧均匀分布有6个第二固定腔，所述螺旋弹簧一端固定连接在第二固定腔内，所述内部环状凹型组件外侧均匀分布有6个第三固定腔，所述螺旋弹簧另一端固定连接在第三固定腔内。

进一步的，所述第一固定腔均匀分布在扇形凹槽外侧。

进一步的，所述第二固定腔均匀分布在扇形凹槽内侧。

进一步的，所述扇形凹槽横截面呈“匚”字型，所述扇形凹槽顶面与底面的最小距离与环状L型件高度一致。

进一步的，所述外部环状凹型组件底部或者外侧设有卡簧槽，所述环状卡簧卡接在卡簧槽内固定扇形凹槽。

进一步的，聚氨酯密封垫内径略小于钻杆外径，从而将钻杆固定连接在密封装置上。

采用上述技术方案，本发明的有益效果：

本发明装置密封效果好、可靠耐用、更换方便，提高了钻杆施工中孔口密封效果，为孔口的密封性提供了保障。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的A-A处剖视图；