申请/专利权人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司

申请日：2018-12-17

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN109488365B

主分类号：E21F7/00

分类号：E21F7/00;E21B43/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2021.06.22#著录事项变更;2019.04.12#实质审查的生效;2019.03.19#公开

摘要：本发明涉及煤炭开采技术领域，一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，用于插入到松软煤层抽采钻孔中，应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置包括防堵支撑端头、集气管、束缚管节、抽放管和透气篷布，其中集气管、束缚管节和抽放管依次收尾连接，集气管的主体表面密布集气孔，所述防堵支撑端头封堵在集气管的自由末端，所述防堵支撑端头包括位于头部的导向头，导向头设有若干等间隔分布的支撑杆，所述透气篷布连接在支撑杆和集气管尾部，使得透气篷布包裹集气管，实现透气并阻隔煤渣颗粒物。另外，本发明提出一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁封孔方法。

主权项：1.一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，用于插入到松软煤层抽采钻孔中，其特征在于：应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置包括防堵支撑端头、集气管、束缚管节、抽放管和透气篷布，其中集气管、束缚管节和抽放管依次收尾连接，集气管的主体表面密布集气孔，所述防堵支撑端头封堵在集气管的自由末端，所述防堵支撑端头包括位于头部的导向头，导向头设有若干等间隔分布的支撑杆，所述透气篷布连接在支撑杆和集气管尾部，使得透气篷布包裹集气管，实现透气并阻隔煤渣颗粒物；所述防堵支撑端头包括端头管塞，所述端头管塞封闭的插装在集气管的头部，所述端头管塞表面密布透气孔洞；导向头为半圆体状；导向头的平面端面上连接端头管塞的头部，支撑杆连接在导向头的弧形壁，透气篷布连接在支撑杆上。

全文数据：一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置及封孔方法技术领域本发明涉及煤炭开采技术领域，特别是一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞技术。背景技术我国煤层赋存条件复杂，并有大量的突出危险煤层，而突出煤层和一些高瓦斯煤层一般都比较松软。在松软煤层尤其是地应力高的区域中施工钻孔时，容易出现垮孔卡钻、成功率低、成孔深度小等问题，多数矿井的顺层钻孔成孔深度都在百米以下。即使钻孔成孔后，随着回采工作面的推进，煤层中应力不断发生变化，甚至由于孔壁煤体自重，孔壁发生局部塌落，在造成钻孔抽放装置的集气段发生堵塞，减少了钻孔的有效抽采时间，影响抽放效果。发明内容为解决上述问题，本发明提出一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置及封孔方法，针对透气性较差的煤层，可以提高钻孔的有效抽采时间，保证有效抽采半径，提高抽采效果。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：在第一个技术方案中，一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，用于插入到松软煤层抽采钻孔中，应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置包括防堵支撑端头、集气管、束缚管节、抽放管和透气篷布，其中集气管、束缚管节和抽放管依次收尾连接，集气管的主体表面密布集气孔，所述防堵支撑端头封堵在集气管的自由末端，所述防堵支撑端头包括位于头部的导向头，导向头设有若干等间隔分布的支撑杆，所述透气篷布连接在支撑杆和集气管尾部，使得透气篷布包裹集气管，实现透气并阻隔煤渣颗粒物。在第一个技术方案中，作为优选的，所述束缚管节内壁的头部设有第二束缚圈，所述集气管尾部外壁设有第一束缚圈，所述束缚管节和集气管通过第二束缚圈和第一束缚圈配合固定插接，所述透气篷布固定在第二束缚圈和第一束缚圈的连接处。在第一个技术方案中，作为优选的，所述束缚管节和抽放管通过螺纹连接。在第一个技术方案中，作为优选的，所述抽放管末段设置在对应松软煤层抽采钻孔的孔口封堵端位置。在第一个技术方案中，作为优选的，所述防堵支撑端头包括端头管塞，所述端头管塞封闭的插装在集气管的头部，所述端头管塞表面密布透气孔洞。在第一个技术方案中，作为优选的，所述抽放管有多个，且多个抽放管可逐一收尾对接。在第二个技术方案中，一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁封孔方法，使用如上任一项所述的应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，包括以下步骤，步骤1、封孔前将透气篷布一端固定在防堵支撑端头上；步骤2、将防堵支撑端头插入集气管顶端，然后将透气篷布的另一端缠绕在集气管尾部；步骤3、将集气管和束缚管节连接，使透气篷布端部固定在集气管和束缚管节的连接处，透气篷布包裹集气管集气孔；步骤4、抽放管放置完成后，将抽放管向孔外拖拽一定距离，拖拽距离不大于防堵支撑端头主体长度；步骤5、利用封堵材料对松软煤层抽采钻孔孔口内壁和抽放管外壁之间的空隙进行封堵，封孔完成。使用本发明的有益效果是：本应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，其结构新颖，操作简单，使用可靠性强，造价低，能有效增加钻孔的有效抽采时间，提高钻孔的抽采效果。可以增加钻孔有效抽采时间，提高钻孔的抽采效果。同时，该发明适用于测压钻孔，尤其是对于松软煤层。附图说明图1为本发明应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置的结构示意图。图2为本发明应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置中防堵支撑端头结构示意图。图3为本发明应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置中集气管结构示意图。图4为本发明应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置中束缚管节结构示意图。图5为本发明应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置抽放管结构示意图。附图标记包括：1-防堵支撑端头，11-端头管塞，12-导向头，13-支撑杆，2-集气管，21-集气管主体，22-集气管内头段，23-集气管外螺纹，24-集气孔，25-第一束缚圈，3-束缚管节，31-管节主体，32-管节主体内螺纹，33-第二束缚圈，4-抽放管，41-抽放管主体，42-抽放管外螺纹，43-抽放管内螺纹，5-透气篷布，6-封堵段。具体实施方式以下结合附图对本发明进行详细的描述。实施例1如图1-图5所示，本实施例提出一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，用于插入到松软煤层抽采钻孔中，应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置包括防堵支撑端头1、集气管2、束缚管节3、抽放管4和透气篷布5，其中集气管2、束缚管节3和抽放管4依次收尾连接，集气管2的主体表面密布集气孔24，防堵支撑端头1封堵在集气管2的自由末端，防堵支撑端头1包括位于头部的导向头12，导向头12设有若干等间隔分布的支撑杆13，透气篷布5连接在支撑杆13和集气管2尾部，使得透气篷布5包裹集气管2，实现透气并阻隔煤渣颗粒物。如图1所示，防堵支撑端头1、集气管2、束缚管节3和抽放管4逐一收尾对接。如图2所示，防堵支撑端头1的头部设有半圆体状的导向头12，导向头12的平面端面上连接端头管塞11的头部，支撑杆13连接在导向头12的弧形壁，透气篷布5连接在支撑杆13上。如图3所示，集气管2包括集气管主体21、集气管内头段22、集气管外螺纹23和第一束缚圈25，其中集气管主体21表面密布集气孔24，集气管内头段22用于和端头管塞11对接，第一束缚圈25末端具有集气管外螺纹23，第一束缚圈25设置在集气管外螺纹23和集气管主体21之间的过渡位置。其中第一束缚圈25为环形的凸起结构。如图4所示，束缚管节3包括管状的管节主体31，管节主体31的头段内壁设有第二束缚圈33，管节主体31的主体内壁设有管节主体内螺纹32。其中第二束缚圈33为环形的凸起结构。如图5所示，抽放管4包括抽放管主体41，抽放管主体41的外壁的前段设有抽放管外螺纹42，抽放管主体41内壁的尾端设有抽放管内螺纹43，抽放管内螺纹43与外部抽气装置螺纹连接。在本实施例中，束缚管节3内壁的头部设有第二束缚圈33，集气管2尾部外壁设有第一束缚圈25，束缚管节3和集气管2通过第二束缚圈33和第一束缚圈25配合固定插接，透气篷布5固定在第二束缚圈33和第一束缚圈25的连接处，方便固定透气篷布5。在本实施例中，束缚管节3和抽放管4通过螺纹连接。抽放管4末段设置在对应松软煤层抽采钻孔的孔口封堵端位置。抽放管4有多个，且多个抽放管4可逐一收尾对接。防堵支撑端头1包括端头管塞11，端头管塞11封闭的插装在集气管2的头部，端头管塞11表面密布透气孔洞，增强透气效果。实施例2一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁封孔方法，使用实施例1中的应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，包括以下步骤，步骤1、封孔前将透气篷布5一端固定在防堵支撑端头1上；步骤2、将防堵支撑端头1插入集气管2顶端，然后将透气篷布5的另一端缠绕在集气管2尾部；步骤3、将集气管2和束缚管节3连接，使透气篷布5端部固定在集气管2和束缚管节3的连接处，透气篷布5包裹集气管2集气孔24；步骤4、抽放管4放置完成后，将抽放管4向孔外拖拽一定距离，拖拽距离不大于防堵支撑端头1主体长度；步骤5、利用封堵材料对松软煤层抽采钻孔孔口内壁和抽放管4外壁之间的空隙进行封堵，形成封堵段6，封孔完成。本实施例中，透气篷布5被固定在第二束缚圈33和第一束缚圈25配合位置。本应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置和封孔方法，其结构新颖，操作简单，使用可靠性强，造价低，能有效增加钻孔的有效抽采时间，提高钻孔的抽采效果。可以增加钻孔有效抽采时间，提高钻孔的抽采效果。同时，该发明适用于测压钻孔，尤其是对于松软煤层。以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，用于插入到松软煤层抽采钻孔中，其特征在于：应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置包括防堵支撑端头、集气管、束缚管节、抽放管和透气篷布，其中集气管、束缚管节和抽放管依次收尾连接，集气管的主体表面密布集气孔，所述防堵支撑端头封堵在集气管的自由末端，所述防堵支撑端头包括位于头部的导向头，导向头设有若干等间隔分布的支撑杆，所述透气篷布连接在支撑杆和集气管尾部，使得透气篷布包裹集气管，实现透气并阻隔煤渣颗粒物。2.根据权利要求1所述的应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，其特征在于：所述束缚管节内壁的头部设有第二束缚圈，所述集气管尾部外壁设有第一束缚圈，所述束缚管节和集气管通过第二束缚圈和第一束缚圈配合固定插接，所述透气篷布固定在第二束缚圈和第一束缚圈的连接处。3.根据权利要求1所述的应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，其特征在于：所述束缚管节和抽放管通过螺纹连接。4.根据权利要求1所述的应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，其特征在于：所述抽放管末段设置在对应松软煤层抽采钻孔的孔口封堵端位置。5.根据权利要求1所述的应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，其特征在于：所述防堵支撑端头包括端头管塞，所述端头管塞封闭的插装在集气管的头部，所述端头管塞表面密布透气孔洞。6.根据权利要求1所述的应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，其特征在于：所述抽放管有多个，且多个抽放管可逐一收尾对接。7.一种应用于松软煤层抽采钻孔护壁封孔方法，使用如权利要求1-6任一项所述的应用于松软煤层抽采钻孔护壁防堵塞装置，其特征在于：包括以下步骤，步骤1、封孔前将透气篷布一端固定在防堵支撑端头上；步骤2、将防堵支撑端头插入集气管顶端，然后将透气篷布的另一端缠绕在集气管尾部；步骤3、将集气管和束缚管节连接，使透气篷布端部固定在集气管和束缚管节的连接处，透气篷布包裹集气管集气孔；步骤4、抽放管放置完成后，将抽放管向孔外拖拽一定距离，拖拽距离不大于防堵支撑端头主体长度；步骤5、利用封堵材料对松软煤层抽采钻孔孔口内壁和抽放管外壁之间的空隙进行封堵，封孔完成。

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