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1、(10)申请公布号 CN 104088600 A (43)申请公布日 2014.10.08 C N 1 0 4 0 8 8 6 0 0 A (21)申请号 201410298583.0 (22)申请日 2014.06.27 E21B 33/128(2006.01) (71)申请人山东科技大学 地址 266590 山东省青岛市经济技术开发区 前湾港路579号 (72)发明人于海峰 程国强 于桂萍 朱洪利 赵芳 姚壮壮 尚永会 孙业强 (74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公 司 37205 代理人王连君 (54) 发明名称 一种瓦斯抽放封孔装置 (57) 摘要 本发明公开了一种瓦斯抽放封孔装。
2、置，其包 括瓦斯抽采管，其中，瓦斯抽采管上设置有第一固 定刚性挡板与第二固定刚性挡板，第一固定刚性 挡板一侧设置有第一实心橡胶体，第二固定刚性 挡板一侧设置第二实心橡胶体，位于第一实心橡 胶体与第二实心橡胶体之间的瓦斯抽采管的外周 形成一容纳腔体，该容纳腔体内设置有用于使第 一实心橡胶体、第二实心橡胶体产生形变的伸缩 机构。通过伸缩机构挤压瓦斯抽放封孔装置的第 一实心橡胶体、第二实心橡胶体，使实心橡胶体径 向变形增大，达到封孔效果，降低了封孔与抽采瓦 斯成本；该封孔装置操作方便，效果显著，能防止 外部气体进入抽采钻孔，能够有效地减少封孔成 本，提高了对钻孔的两次封孔质量和封孔效率。 (51)I。
3、nt.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104088600 A CN 104088600 A 1/1页 2 1.一种瓦斯抽放封孔装置，其包括瓦斯抽采管，其特征在于，瓦斯抽采管上设置有第一 固定刚性挡板与第二固定刚性挡板，第一固定刚性挡板一侧设置有第一实心橡胶体，第二 固定刚性挡板一侧设置第二实心橡胶体，位于第一实心橡胶体与第二实心橡胶体之间的瓦 斯抽采管的外周形成一容纳腔体，该容纳腔体内设置有用于使第一实心橡胶体、第二实心 橡胶体产生形变的伸缩机构。 2.根据。
4、权利要求1所述的瓦斯抽放封孔装置，其特征在于，上述伸缩机构包括第一活 动刚性挡板、固定杆、活动杆、液压缸与第二活动刚性挡板，第一活动刚性挡板设置在第一 实心橡胶体一侧，第二活动刚性挡板设置在第二实心橡胶体一侧，固定杆设置在第二活动 刚性挡板上，固定杆另一端与液压缸相连接，活动杆设置在第一活动刚性挡板上，活动杆另 一端与液压缸的动力输出杆相连接，随液压缸的动力输出杆伸缩，第一活动刚性挡板、第二 活动刚性挡板能沿容纳腔体移动挤压对应的实心橡胶体。 3.根据权利要求1所述的瓦斯抽放封孔装置，其特征在于，瓦斯抽采管上设置有注液 阀，注液阀通过油管与液压缸相连通。 4.根据权利要求1所述的瓦斯抽放封孔装。
5、置，其特征在于，第一实心橡胶体与第二实 心橡胶体的表面上均布置有多个凹痕。 5.根据权利要求1所述的瓦斯抽放封孔装置，其特征在于，第一固定刚性挡板与第二 固定刚性挡板均为锥形挡板。 权 利 要 求 书CN 104088600 A 1/3页 3 一种瓦斯抽放封孔装置 技术领域 0001 本发明涉及一种瓦斯抽放封孔装置。 背景技术 0002 矿井瓦斯严重威胁煤矿安全生产，瓦斯灾害每年都造成许多人员伤亡和巨大的财 产损失。国家对煤矿瓦斯治理要求高瓦斯矿井必须先抽后采，瓦斯抽采是治本措施。我国 煤矿瓦斯抽采率普遍较低，除了煤层透气性差等地质条件的影响外，最主要的原因是钻孔 的封孔质量差，不能有效封堵钻。
6、孔周围空隙，导致煤矿在抽采过程中出现瓦斯浓度衰减快， 瓦斯流量低。 0003 目前，国内钻孔封孔方法有以下几种：聚氨酯封孔、机械弹性封孔、充气式封孔、水 力膨胀式封孔、新型加压注浆封孔等。聚氨脂封孔液往钻孔内均匀送入比较困难，聚氨脂封 孔液的单价较高、封孔过程中用量较大，所以采用此技术封孔的成本比较高。机械弹性封 孔、充气式封孔方法密封性能差，漏气很严重，基本不能用于本煤层长效抽采钻孔的封孔。 水力膨胀式封孔方法成本较高，封孔器的微泄漏不能保证长效封孔的效果。采用水泥浆液 封孔时，由于要采用聚氨脂封孔液封堵套管两端与钻孔孔壁之间的间隙，同样具有采用聚 氨脂封孔液进行封孔的缺点。采用现有的封孔装。
7、置进行封孔，存在封孔漏气很严重、质量较 差、成本较高、封孔的时间较长的缺点。 发明内容 0004 鉴于上述现有技术的不足，本发明提供的一种瓦斯抽放封孔装置，以提高封孔效 率，降低封孔与抽采瓦斯成本。 0005 为解决上述技术问题，本发明技术方案包括： 0006 一种瓦斯抽放封孔装置，其包括瓦斯抽采管，其中，瓦斯抽采管上设置有第一固定 刚性挡板与第二固定刚性挡板，第一固定刚性挡板一侧设置有第一实心橡胶体，第二固定 刚性挡板一侧设置第二实心橡胶体，位于第一实心橡胶体与第二实心橡胶体之间的瓦斯抽 采管的外周形成一容纳腔体，该容纳腔体内设置有用于使第一实心橡胶体、第二实心橡胶 体产生形变的伸缩机构。 。
8、0007 所述的瓦斯抽放封孔装置，其中，上述伸缩机构包括第一活动刚性挡板、固定杆、 活动杆、液压缸与第二活动刚性挡板，第一活动刚性挡板设置在第一实心橡胶体一侧，第二 活动刚性挡板设置在第二实心橡胶体一侧，固定杆设置在第二活动刚性挡板上，固定杆另 一端与液压缸相连接，活动杆设置在第一活动刚性挡板上，活动杆另一端与液压缸的动力 输出杆相连接，随液压缸的动力输出杆伸缩，第一活动刚性挡板、第二活动刚性挡板能沿容 纳腔体移动挤压对应的实心橡胶体。 0008 所述的瓦斯抽放封孔装置，其中，瓦斯抽采管上设置有注液阀，注液阀通过油管与 液压缸相连通。 0009 所述的瓦斯抽放封孔装置，其中，第一实心橡胶体与第。
9、二实心橡胶体的表面上均 说 明 书CN 104088600 A 2/3页 4 布置有多个凹痕。 0010 所述的瓦斯抽放封孔装置，其中，第一固定刚性挡板与第二固定刚性挡板均为锥 形挡板。 0011 本发明提供的一种瓦斯抽放封孔装置，通过伸缩机构挤压瓦斯抽放封孔装置的第 一实心橡胶体、第二实心橡胶体，使实心橡胶体径向变形增大，达到封孔效果；还可以在实 心橡胶体表面上均匀布置多个为凹痕，在压力作用下，会快速增加实心橡胶体的径向变形， 降低了封孔与抽采瓦斯成本；该伸缩机构可以提供动力挤压实心橡胶体，也可以根据瓦斯 抽放的效果，及时对注液采取相关措施；该封孔装置操作方便，效果显著，能防止外部气体 进入。
10、抽采钻孔，提高瓦斯抽采的浓度，能够有效地减少封孔成本，实现循环利用，提高了对 钻孔的两次封孔质量和封孔效率。 附图说明 0012 图1是本发明中瓦斯抽放封孔装置的结构示意图； 0013 图2是沿图1中A-A线的断面结构示意图。 具体实施方式 0014 本发明提供了一种瓦斯抽放封孔装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加 清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。 0015 本发明提供了一种瓦斯抽放封孔装置，如图1与图2所示的，其包括瓦斯抽采管1， 其中，瓦斯抽采管1上设置有第一固定刚性挡板2与第二固定刚性挡板3，第一固定。
11、刚性挡 板2一侧设置有第一实心橡胶体4，第二固定刚性挡板3一侧设置第二实心橡胶体5，位于 第一实心橡胶体4与第二实心橡胶体5之间的瓦斯抽采管1的外周形成一容纳腔体6，该容 纳腔体6内设置有用于使第一实心橡胶体4、第二实心橡胶体5产生形变的伸缩机构。 0016 在本发明的另一较佳实施例中，如图1所示的，上述伸缩机构包括第一活动刚性 挡板7、固定杆8、活动杆9、液压缸10与第二活动刚性挡板11，第一活动刚性挡板7设置在 第一实心橡胶体4一侧，第二活动刚性挡板11设置在第二实心橡胶体5一侧，固定杆8设 置在第二活动刚性挡板11上，固定杆8另一端与液压缸10相连接，活动杆9设置在第一活 动刚性挡板7上。
12、，活动杆9另一端与液压缸10的动力输出杆相连接，随液压缸10的动力输 出杆伸缩，在固定杆8、活动杆9的作用下，使第一活动刚性挡板7、第二活动刚性挡板11能 沿容纳腔体6移动挤压对应的实心橡胶体，使实心橡胶体径向变形增大，达到封孔效果，能 防止外部气体进入抽采钻孔，提高瓦斯抽采的浓度，能够有效地减少封孔成本。 0017 更进一步的，瓦斯抽采管1上设置有注液阀12，注液阀12通过油管13与液压缸 10相连通，从而为液压缸10供压。并且第一实心橡胶体4与第二实心橡胶体5的表面上均 布置有多个凹痕，在第一活动刚性挡板7、第二活动刚性挡板11的挤压下，会快速增加第一 实心橡胶体4与第二实心橡胶体5的径向。
13、变形，降低了封孔与抽采瓦斯成本。第一固定刚 性挡板2与第二固定刚性挡板3均为锥形挡板，可以使瓦斯抽放封孔装置更流畅的放入钻 孔内，将钻孔封堵住，同时在第一实心橡胶体4与第二实心橡胶体5挤压下，第一实心橡胶 体4与第二实心橡胶体5会径向形变，并且会使第一固定刚性挡板2与第二固定刚性挡板 说 明 书CN 104088600 A 3/3页 5 3更好堵塞钻孔，提高了对钻孔的两次封孔质量和封孔效率。 0018 瓦斯抽放封孔装置具体的应用步骤如下： 0019 1.组装瓦斯抽放封孔装置。 0020 将第一固定刚性挡板2与第二固定刚性挡板3稳固地套在瓦斯抽采管1上，第一 固定刚性挡板2、第二固定刚性挡板3的。
14、直径与钻孔直径相同；再将第一实心橡胶体4、第二 实心橡胶体5、第一活动刚性挡板7与第二活动刚性挡板11分别套在瓦斯抽采管1上；最 后，将液压缸10、固定杆8与活动杆9布置在瓦斯抽采管1的周围，各个部件的连接可以采 用螺接的方式。 0021 2.瓦斯抽放封孔方法。 0022 将组装好的瓦斯抽放封孔装置放入钻孔中，通过注液阀12向油管13注液，液压缸 10中压力增大，通过固定杆8与活动杆9，推动对应的第一活动刚性挡板7与第二活动刚性 挡板11，进而挤压相应的第一实心橡胶体4与第二实心橡胶体5，第一实心橡胶体4、第二实 心橡胶体5在第一固定刚性挡板2、第二固定刚性挡板3、第一活动刚性挡板7与第二活动。
15、 刚性挡板11的作用下径向变形增大，达到封孔目的。当瓦斯抽放效果好时，维持液压压力 不变；当瓦斯抽放效果较差时，增大液压压力，使第一实心橡胶体4与第二实心橡胶体5径 向变形增大，提高了封孔效果，调节抽放瓦斯过程中封孔的相应压力。 0023 3.瓦斯抽放结束装备回收。 0024 瓦斯抽放结束后，打开注液阀12，注压液体回流，液压缸10中压力减小，通过固定 杆8、活动杆9拉动对应的第一活动刚性挡板7、第二活动刚性挡板11，使第一实心橡胶体 4与第二实心橡胶体5在自身弹性恢复到原来状态，瓦斯抽放封孔装置与钻孔壁摩擦力减 小，可以将瓦斯抽放封孔装置顺带瓦斯抽放采管1拉出。第一实心橡胶体4与第二实心橡 胶体5可以循环利用，损坏后可以方便更换，减少了封孔成本。 0025 当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应 当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明 显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。 说 明 书CN 104088600 A 1/2页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104088600 A 2/2页 7 图2 说 明 书 附 图CN 104088600 A 。