一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置

1.本发明涉及煤层瓦斯抽采钻孔技术领域，具体是一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置。


背景技术：

2.瓦斯抽采孔在钻出后，如果是较为稳定的煤层，钻孔完全可以稳定存在，但是如果遭遇松软煤层，则会极易遭遇塌孔的问题，尤其是在钻孔过程中，钻杆一旦撤离，钻孔就会发生塌孔，给瓦斯抽采工作带来了不必要的影响，而目前的采孔支护方案都是固定直径的支护管，在使用时，必须一次部署到位，如果在插入支护管的时候就发生塌孔就需要重新进行钻孔，费时费力。
3.目前，专利号为cn214660327u的实用新型公开了煤层瓦斯抽采钻孔用支护装置，其中的煤层瓦斯抽采钻孔用支护装置，包括支架主体及弹性支脚机构，弹性支脚机构包括至少两个铰接于支架主体上的支脚，支架主体上开设有用于容纳支脚的收纳槽，每个支脚上设有用于控制支脚弹出收纳槽支撑钻孔的弹性件以及用于防止弹出后支脚收缩回收纳槽的止回组件。本实用新型能够对钻孔进行有效支撑、防止塌孔。本实用新型适用于煤层瓦斯抽采钻孔中使用，用于支撑钻孔。虽然该申请方案可以为钻孔提供进一步的钻孔支护，但是其本身仍然是固定管径的支护管类型的支护装置，在安装的时候仍然需要待钻孔打好后一次性支护到位，如果遇到钻孔发生塌孔，仍然需要重新进行钻孔，费时费力。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，可以在钻孔一段距离后直接进行支护，并使钻头在支护好的钻孔中继续钻进，可以有效杜绝因钻孔过长且支护不及时而造成的塌孔。
5.为了实现上述目的，本发明一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，包括支护瓣、支护瓣膜、激光孔台和支护瓣展开螺纹千斤顶，所述的四个支护瓣呈管状排布，每个支护瓣之间通过支护瓣膜连接，支护瓣一端设有激光孔台，支护瓣展开螺纹千斤顶位于管状排布的四个支护瓣中心处；所述的支护瓣包括支护瓣展开卡板、支护瓣卡板弹簧转轴、激光孔台安装座、支护瓣本体、支护瓣展开卡板卡槽、支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽和凝固剂注入孔，支护瓣本体一端开设通槽安装激光孔台安装座，激光孔台通过卡扣或者螺丝安装在激光孔台安装座中，支护瓣本体的一个长边设有三个以上的支护瓣卡板弹簧转轴，每个支护瓣卡板弹簧转轴均配备支护瓣展开卡板，支护瓣本体的另一个长边开设支护瓣展开卡板卡槽，支护瓣展开卡板卡槽的位置与支护瓣展开卡板对应，支护瓣展开卡板卡槽内侧表面开设支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽。
6.作为本发明的进一步改进方案，所述的支护瓣展开螺纹千斤顶包括联结轴、螺杆和机械千斤顶。所述的联结轴固定连接在螺杆的一端，螺杆上安装两个机械千斤顶，两个机械千斤顶呈十字形排布分别对接各自支护瓣的支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽。
7.作为本发明的进一步改进方案，所述的支护瓣本体内侧表面设有凝固剂注入孔。
8.作为本发明的进一步改进方案，所述的凝固剂注入孔通过支护瓣本体内置的管路连接至支护瓣本体外侧的凝固剂喷孔。
9.借由上述方案，本发明至少具有以下优点：与常规支护装置相比，通过钻杆钻进一定距离就进行支护，然后再钻进再支护的交替前进的方式，可以使钻头在支护好的钻孔中继续钻进，可以有效杜绝因钻孔过长且支护不及时而造成的塌孔。
附图说明
10.图1是本发明的待用状态立体示意图；
11.图2是本发明的展开状态立体图；
12.图3是本发明的支护瓣立体图；
13.图4是本发明的支护瓣展开螺纹千斤顶侧视图；
14.图中：1、支护瓣，1-1、支护瓣展开卡板，1-2、支护瓣卡板弹簧转轴，1-3、激光孔台安装座，1-4、支护瓣本体，1-5、支护瓣展开卡板卡槽，1-6、支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽，1-7、凝固剂注入孔，2、支护瓣膜，3、激光孔台，4、支护瓣展开螺纹千斤顶，4-1、联结轴，4-2、螺杆，4-3、机械千斤顶。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明作进一步说明。
16.如图1至图3所示，一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，包括支护瓣1、支护瓣膜2、激光孔台3和支护瓣展开螺纹千斤顶4，所述的四个支护瓣1呈管状排布，每个支护瓣1之间通过支护瓣膜2连接，支护瓣1一端设有激光孔台3，激光孔台3可以帮助施工人员确定支护装置是否展开到位，支护瓣展开螺纹千斤顶4位于管状排布的四个支护瓣1中心处；所述的支护瓣1包括支护瓣展开卡板1-1、支护瓣卡板弹簧转轴1-2、激光孔台安装座1-3、支护瓣本体1-4、支护瓣展开卡板卡槽1-5、支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽1-6和凝固剂注入孔1-7，支护瓣本体1-4一端开设通槽安装激光孔台安装座1-3，激光孔台3通过卡扣或者螺丝安装在激光孔台安装座1-3中，支护瓣本体1-4的一个长边设有三个以上的支护瓣卡板弹簧转轴1-2，每个支护瓣卡板弹簧转轴1-2均配备支护瓣展开卡板1-1，支护瓣本体1-4的另一个长边开设支护瓣展开卡板卡槽1-5，支护瓣展开卡板卡槽1-5的位置与支护瓣展开卡板1-1对应，支护瓣展开卡板卡槽1-5内侧表面开设支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽1-6。
17.为了使适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置(后续简称本装置)能够在钻孔中正常展开，作为本发明的进一步改进方案，如图4所示，所述的联结轴4-1固定连接在螺杆4-2的一端，螺杆4-2上安装两个机械千斤顶4-3，两个机械千斤顶4-3呈十字形排布分别对接各自支护瓣1的支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽1-6。为了使本装置能够在展开后通过注入凝固剂，使本装置外表面与岩壁之间产生固化层，作为本发明的进一步改进方案，所述的支护瓣本体1-4内侧表面设有凝固剂注入孔1-7。凝固剂可以是水泥也可以是泡沫。为了使凝固剂喷洒的更为均匀，作为本发明的进一步改进方案，所述的凝固剂注入孔1-7通过支护瓣本体1-4内置的管路连接至支护瓣本体1-4外侧的凝固剂喷孔。
18.使用时将适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置安装，设备即可投入使用。专利号为
cn214660327u的实用新型公开了煤层瓦斯抽采钻孔用支护装置，其中的煤层瓦斯抽采钻孔用支护装置，包括支架主体及弹性支脚机构，弹性支脚机构包括至少两个铰接于支架主体上的支脚，支架主体上开设有用于容纳支脚的收纳槽，每个支脚上设有用于控制支脚弹出收纳槽支撑钻孔的弹性件以及用于防止弹出后支脚收缩回收纳槽的止回组件。本发明能够对钻孔进行有效支撑、防止塌孔。本实用新型适用于煤层瓦斯抽采钻孔中使用，用于支撑钻孔。虽然该申请方案可以为钻孔提供进一步的钻孔支护，但是其本身仍然是固定管径的支护管类型的支护装置，在安装的时候仍然需要待钻孔打好后一次性支护到位，如果遇到钻孔发生塌孔，仍然需要重新进行钻孔，费时费力。本发明通过钻杆钻进一定距离就进行支护，然后再钻进再支护的交替前进的方式，可以使钻头在支护好的钻孔中继续钻进，可以有效杜绝因钻孔过长且支护不及时而造成的塌孔。
19.本发明在使用时，具体工作如下：
20.使用时，选定需要钻孔的帮面，使用钻杆钻孔至本装置长度的钻孔，然后插入一个本装置，旋转支护瓣展开螺纹千斤顶4，使联结轴4-1带动螺杆4-2旋转，进而使两个机械千斤顶4-3能够同时向四个支护瓣1施加压力，使四个支护瓣1能够展开，当支护瓣1展开到位后支护瓣展开卡板1-1就会在支护瓣卡板弹簧转轴1-2的作用下弹入支护瓣展开卡板卡槽1-5中，此时反向旋转联结轴4-1，使机械千斤顶4-3脱离支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽1-6，即可将支护瓣展开螺纹千斤顶4拖出，然后由钻机继续进行钻孔，钻孔完毕后，新一个本装置由于其较小的直径就可以从此前展开支护的本装置中通过，进入需要支护的钻孔段，继续旋转新一个本装置的支护瓣展开螺纹千斤顶4，使联结轴4-1带动螺杆4-2旋转，进而使两个机械千斤顶4-3能够同时向四个支护瓣1施加压力，使四个支护瓣1能够展开，当支护瓣1展开到位后支护瓣展开卡板1-1就会在支护瓣卡板弹簧转轴1-2的作用下弹入支护瓣展开卡板卡槽1-5中，此时反向旋转联结轴4-1，使机械千斤顶4-3脱离支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽1-6，即可将支护瓣展开螺纹千斤顶4拖出，如此钻孔、支护交替前进，可以有效杜绝因钻孔过长且支护不及时而造成的塌孔。在布设多节本装置后，可以通过延长的连杆控制支护瓣展开螺纹千斤顶4。

技术特征：
1.一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，其特征在于，四个支护瓣(1)呈管状排布，每个支护瓣(1)之间通过支护瓣膜(2)连接，支护瓣(1)一端设有激光孔台(3)，支护瓣展开螺纹千斤顶(4)位于管状排布的四个支护瓣(1)中心处；所述的支护瓣(1)包括支护瓣展开卡板(1-1)、支护瓣卡板弹簧转轴(1-2)、激光孔台安装座(1-3)、支护瓣本体(1-4)、支护瓣展开卡板卡槽(1-5)、支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽(1-6)和凝固剂注入孔(1-7)，支护瓣本体(1-4)一端开设通槽安装激光孔台安装座(1-3)，激光孔台(3)通过卡扣或者螺丝安装在激光孔台安装座(1-3)中，支护瓣本体(1-4)的一个长边设有三个以上的支护瓣卡板弹簧转轴(1-2)，每个支护瓣卡板弹簧转轴(1-2)均配备支护瓣展开卡板(1-1)，支护瓣本体(1-4)的另一个长边开设支护瓣展开卡板卡槽(1-5)，支护瓣展开卡板卡槽(1-5)的位置与支护瓣展开卡板(1-1)对应，支护瓣展开卡板卡槽(1-5)内侧表面开设支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽(1-6)。2.根据权利要求1所述的一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，其特征在于，所述的支护瓣展开螺纹千斤顶(4)包括联结轴(4-1)、螺杆(4-2)和机械千斤顶(4-3)。3.根据权利要求2所述的一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，其特征在于，所述的联接轴(4-1)固定连接在螺杆(4-2)的一端，螺杆(4-2)上安装两个机械千斤顶(4-3)，两个机械千斤顶(4-3)呈十字形排布分别对接各自支护瓣(1)的支护瓣展开螺纹千斤顶限位槽(1-6)。4.根据权利要求1所述的一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，其特征在于，所述的支护瓣本体(1-4)内侧表面设有凝固剂注入孔(1-7)。5.根据权利要求4所述的一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，其特征在于，所述的凝固剂注入孔(1-7)通过支护瓣本体(1-4)内置的管路连接至支护瓣本体(1-4)外侧的凝固剂喷孔。

技术总结
一种适用于瓦斯抽采钻孔支护的装置，四个支护瓣(1)呈管状排布，每个支护瓣之间通过支护瓣膜(2)连接，支护瓣一端设有激光孔台(3)，支护瓣展开螺纹千斤顶(4)位于管状排布的四个支护瓣(1)中心处；支护瓣本体(1-4)一端开设板通槽安装激光孔台安装座(1-3)，激光孔台通过卡扣或者螺丝安装在激光孔台安装座中，支护瓣本体的一个长边设有三个以上的支护瓣卡板弹簧转轴(1-2)，每个支护瓣卡板弹簧转轴均配备支护瓣展开卡板(1-1)，本发明可以在钻孔一段距离后直接进行支护，并使钻头在支护好的钻孔中继续钻进，可以有效杜绝因钻孔过长且支护不及时而造成的塌孔。及时而造成的塌孔。及时而造成的塌孔。


技术研发人员：刘海东 张文豪 戴康 王俊虎 张建军 王宝贵 查舰
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2023.06.06
技术公布日：2023/8/13