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专利号: 2016108401822
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高瓦斯突出煤层钻孔与水力冲割防喷防突装置,其特征在于:防喷防突装置包括:胶囊封孔短套管、气水渣分离腔、钻杆密封套、气水渣分离箱、称重系统和防突支撑;钻杆密封套连接在气水渣分离腔的一端,气水渣分离腔的另一端连接有能够密封钻孔的胶囊封孔短套管,并且胶囊封孔短套管通过防突支撑加强固定;气水渣分离腔通过高强度弹簧软管与气水渣分离箱连接,气水渣分离箱安装在称重系统上,钻杆贯穿钻杆密封套、气水渣分离箱和胶囊封孔短套管直至钻孔内。

2.根据权利要求1所述的一种高瓦斯突出煤层钻孔与水力冲割防喷防突装置,其特征在于:所述的气水渣分离腔有分离腔体,在分离腔体的两端分别连接有快速连接法兰,快速连接法兰分为上游快速连接法兰和下游快速连接法兰;在分离腔体的下方有排渣口,在分离腔体的上方连接有带有流量计、压风接口的瓦斯出口和带有压力表和阀门的控制口,在瓦斯出口与分离腔体连接处有筛网;所述的压风接口具有压风清堵的功能,所述的控制口实施除堵和泄压;气水渣分离腔通过上游快速法兰与胶囊密封短套管连接,钻杆穿过钻杆密封套后安装钻头,钻杆密封套通过下游快速连接法兰与气水渣分离腔连接,出渣口通过弹簧软管连接气水渣分离箱的进渣口。

3.根据权利要求1所述的一种高瓦斯突出煤层钻孔与水力冲割防喷防突装置,其特征在于:所述的胶囊封孔短套管通过胶囊注液口向固定于套管外的密封胶囊内注入高压液体,膨胀的密封胶囊实现套管与钻孔壁的快速固定与密封,不影响作业,泄液时抽出胶囊封孔短套管,重复使用。

4.根据权利要求1所述的一种高瓦斯突出煤层钻孔与水力冲割防喷防突装置,其特征在于:所述的钻杆密封套包括:V型密封圈组、密封圈组压盖螺栓、密封圈组压盖、O型密封圈、滚珠密封轴承、轴承压盖、密封轴承套、法兰盘和压盖固定螺栓;在密封轴承套内顺序安装有V型密封圈组和滚珠密封轴承,V型密封圈组和滚珠密封轴承之间的密封轴承套有隔断;在密封圈组压盖上有钻杆孔和连通孔;钻杆穿过V型密封圈组和滚珠密封轴承,在V型密封圈组一端通过密封圈组压盖螺栓固定有密封圈组压盖,在滚珠密封轴承一端通过压盖固定螺栓固定有轴承压盖,在V型密封圈组一端的密封轴承套外壁上有法兰盘;钻杆密封套实现钻杆与气水渣分离腔之间的密封,防止在实施钻孔或喷孔时瓦斯气体泄露,造成巷道瓦斯超限;通过密封圈组压盖的可调静力作用和喷孔气体的动压作用由V型密封圈组变形实现随喷孔严重程度自适应密封,在减少V型密封圈组磨损的情况下保证密封。

5.根据权利要求1所述的一种高瓦斯突出煤层钻孔与水力冲割防喷防突装置,其特征在于:所述的防突支撑为固定于胶囊封孔短套管两侧的支撑杆或紧固链;两侧支撑杆分别由单体液压支柱固定;或者采用紧固链紧固于两侧巷道支架或锚杆底座上,可有效防止胶囊封孔短套管外移、喷出或水力措施诱发煤与瓦斯突出事故。

6.根据权利要求1所述的一种高瓦斯突出煤层钻孔与水力冲割防喷防突装置,其特征在于:所述的称重系统包括:记录仪和固定于支架上的称重传感器;与称重传感器连接的记录仪实时记录和分析水渣重量和煤的重量,并可以分析计算出冲出煤量的速度和总煤量。