[实用新型]对煤矿或岩体适当增透的瓦斯抽采设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿山岩体钻孔抽采技术领域，特别是涉及对煤矿或岩体适当增透的瓦斯抽采设备。

背景技术

瓦斯是煤矿生产中的有害因素，它不仅污染空气，而且含量增多时，遇火会产生爆炸，瓦斯是从煤和围岩中逸出的甲烷、二氧化碳和氮等组成的混合气体，瓦斯压力和瓦斯含量是标志煤层瓦斯赋存状态的重要参数。而煤层瓦斯压力和瓦斯含量的测定，不仅有助于研究煤层瓦斯的赋存及涌出的规律，而且瓦斯抽采可以变害为利，作为煤炭伴生的资源加以开发利用。现有技术中通常在煤体上钻设设定数量的钻孔，通过真空泵来抽采，在抽采过程中需要对钻孔进行封堵，以避免瓦斯气体外溢，常采用的方法是向钻孔中充填混凝土充填材料或者在钻孔中安装2块挡板，形成密封空间，并通过单独的管道向此密封空间内灌注充填材料，现有封堵方式存在诸多缺陷，如：

1)封堵常采用两端封堵，造成封堵效果差，无法保证探测到瓦斯的准确性；

2)管道内封堵装置结构复杂，造成装配困难，而且容易导致封堵介质回流，进而影响到封堵速率；

3)无法对采集管外钻孔进行设定的封堵，能对钻孔进行封堵的，又无法保证钻孔封堵与采集管外钻孔空腔进行有序封堵，无法保证钻孔内封堵质量；

4)钻孔内瓦斯抽采管道与封堵管道相互独立，有多根管道(一般为2～3根)容易发生管道缠绕问题，不仅封孔效率低下，操作麻烦，而且稳定性较差；

5)封堵介质多采用固体介质，待固化后，容易发生龟裂现象或者固体材料无法对相应段的钻孔壁周围岩体裂隙进行密封；

6)传统的瓦斯抽采系统多为一次性消耗品，一般不能重复利用，提高了瓦斯单次抽采成本；

7)多为单段式结构，若过长，中部钻孔容易塌陷，影响抽采效果，若过短，每次岩体钻孔瓦斯抽采范围较小，若进行深度瓦斯获取的话，需要其他钻孔，无疑进一步增加了抽采成本；

8)现有对单段瓦斯抽采，因瓦斯是聚集在矿山岩体内的，岩体稳固，瓦斯不得释放，或者释放速度较慢的话，从而无法保证采集的准确性。

由此可见，现有问题有待于进一步解决。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了对煤矿或岩体适当增透用瓦斯抽采封堵装置，该封堵装置不仅可实现对钻孔的封堵，而且可封堵面积有效增大，保证了瓦斯采集的密封效果。

对煤矿或岩体适当增透用瓦斯抽采封堵装置的具体方案如下：

对煤矿或岩体适当增透用瓦斯抽采封堵装置，包括：

第二封堵单元，包括第二管状接头，内部用于封堵介质的流动，外圆周设有弹性封堵件，第二管状接头侧壁开有通孔，在该通孔处设置第一单向阀，封堵介质通过管路进入第二管状接头后，通过第一单向阀进入第二管状接头与弹性封堵件之间，弹性封堵件胀大起到封堵作用；

侧漏阀，侧漏阀包括基体管，基体管一侧内部与所述第二管状接头紧固，基体管另一侧可与管路连接，且该侧环向设有至少两个第三开孔，第三开孔内设置第二单向阀，封堵介质通过管路进入基体管后，通过第二单向阀进入钻孔内，填充钻孔并增透岩体裂隙，所述封堵介质为柔性封堵介质，呈流体状，封堵介质可以是乳化液+硅酸钠+水，或者其他介质。

该封堵装置中，可有效通过第二管状接头实现钻孔内某一端或者中部的封堵，再配合侧漏阀的设置，可对钻孔内进行大面积的封堵密封，只要在钻孔端部密封，就可以实现钻孔内某一段的封堵，封堵面积的增大，大大保证了封堵效果。

进一步地，所述第一单向阀包括纵向截面呈丁字形的盖帽，盖帽中部穿过所述第二管状接头设置，且穿过后通过耳边套有第一弹簧，在盖帽与第二管状接头之间还设置撑架，撑架与第二管状接头固定且撑架侧壁开有第一开孔，撑架与盖帽上表面都可以是圆环形状，盖帽的内部尺寸与撑架外部尺寸配合，常态下，盖帽在第一弹簧的作用下处于关闭状态，恰巧密封住第一开孔，充填封堵介质时，设定压力的封堵介质将盖帽向上顶起，与第一开孔形成通路，此时封堵介质进入第一管状接头和封堵件(封堵胶囊)的空腔内，封堵件起胀，且因第一弹簧的设置，在采集管或流通管内封堵介质回流时，避免第一封堵单元收缩。

进一步地，所述第二单向阀包括设于第三开孔内的橡胶球，橡胶球一侧设置第二弹簧，第三开孔端部设置调节螺母与第二弹簧接触，基体管带有调节螺母的侧部与连通管连接，而且第三开孔相对于基体管的中心轴线对称设置，第二弹簧的开启压力大于第一单向阀的开启压力，这样在封堵钻孔后，再进行钻孔内裂隙进行适当增透。

进一步地，所述第三开孔与第四开孔相通，封堵介质进入基体管内后通过第三开孔进入第四开孔，从而进入钻孔内。