一种瓦斯检测用抽采设备转让专利

申请号 : CN202210620792.7

文献号 : CN114837733B

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相似专利:

发明人 : 韦善阳赵鑫莉张义平谢铁新

申请人 : 贵州大学贵州一和科技有限公司

摘要 :

本发明涉及煤炭瓦斯抽采技术领域,特别是涉及一种瓦斯检测用抽采设备,包括与钻孔内壁贴合的封堵头,封堵头侧壁设有第一封堵部,第一封堵部连通有注料泵,封堵头一端抵接有若干互相可拆卸连接的延长管道,延长管道远离封堵头一端连通有收集管,收集管内部设有采集头,收集管远离延长管道一端设有第一密封部,采集头一端通过采集管道连通有气体分析仪,采集管道中部穿过第一密封部,收集管底部连通有抽采泵,钻孔可拆卸连接有第二密封部。本发明可以达到提高瓦斯抽采过程以及瓦斯抽采完毕后密封性能的目的。

权利要求 :

1.一种瓦斯检测用抽采设备,其特征在于:包括与钻孔(18)内壁贴合的封堵头(15),所述封堵头(15)侧壁设有第一封堵部,所述第一封堵部连通有注料泵(4),所述封堵头(15)一端抵接有若干互相可拆卸连接的延长管道(17),所述延长管道(17)远离所述封堵头(15)一端连通有收集管(9),所述收集管(9)内部设有采集头(7),所述收集管(9)远离所述延长管道(17)一端设有第一密封部,所述采集头(7)一端通过采集管道(6)连通有气体分析仪(3),所述采集管道(6)中部穿过所述第一密封部,所述收集管(9)底部连通有抽采泵(2),所述钻孔(18)可拆卸连接有第二密封部;

所述第一封堵部包括开设在所述封堵头(15)外侧壁的环形槽(14),所述封堵头(15)外侧壁与所述钻孔(18)内壁相接触,所述环形槽(14)靠近所述封堵头(15)中轴线一侧开设有对称设置的锥形槽(16),所述封堵头(15)中部开设有孔道,所述锥形槽(16)与孔道连通,所述锥形槽(16)与孔道结合处设有防漏部。

2.根据权利要求1所述一种瓦斯检测用抽采设备,其特征在于:所述防漏部包括限位套(19),所述限位套(19)外壁与所述锥形槽(16)底部固接,所述限位套(19)底壁开设有密封槽(21),所述密封槽(21)内设有密封环(20),所述密封环(20)下方固接有堵头(22),所述堵头(22)顶部与所述限位套(19)底壁磁性连接。

3.根据权利要求1所述一种瓦斯检测用抽采设备,其特征在于:所述第一密封部包括连接套(23),所述连接套(23)一端与所述收集管(9)端部固接,所述连接套(23)另一端可拆卸连接有端盖(24),所述端盖(24)与所述连接套(23)之间设有锥形密封堵头(27),所述采集管道(6)穿过所述锥形密封堵头(27)、端盖(24)的中部,所述端盖(24)远离所述连接套(23)一端螺纹连接有两对称设置的螺钉(25),所述螺钉(25)端部与所述锥形密封堵头(27)抵接,所述端盖(24)与所述采集管道(6)结合面设有第二密封圈(26)。

4.根据权利要求1所述一种瓦斯检测用抽采设备,其特征在于:所述采集头(7)包括采集头外壳(701),所述采集头外壳(701)端部侧壁开设有若干进气口(702),所述进气口(702)轴线与所述采集头外壳(701)轴线垂直,所述采集头外壳(701)侧壁固接有两对称设置的滤网(703),所述进气口(702)轴线垂直于所述滤网(703)所在平面,所述采集头外壳(701)中部设有阻流部。

5.根据权利要求4所述一种瓦斯检测用抽采设备,其特征在于:所述阻流部包括开设在所述采集头外壳(701)出气端的气体通道(704),所述气体通道(704)为回字形结构,所述采集头外壳(701)中部通过弹簧(706)弹性连接有限位球(705),所述采集头外壳(701)内壁固接有限位板(707),所述限位板(707)位于所述限位球(705)远离所述弹簧(706)一侧。

6.根据权利要求1所述一种瓦斯检测用抽采设备,其特征在于:所述第二密封部包括钻孔封堵头(28),所述钻孔封堵头(28)与所述钻孔(18)可拆卸连接,所述钻孔封堵头(28)一端中部开设有锥形开口(29),所述钻孔封堵头(28)内部开设有流道(30),所述流道(30)与所述钻孔封堵头(28)边部连通,所述流道(30)与所述锥形开口(29)连通。

7.根据权利要求1所述一种瓦斯检测用抽采设备,其特征在于:相邻的两个延长管道(17)端部通过第二螺纹套(31)可拆卸连接。

说明书 :

一种瓦斯检测用抽采设备

技术领域

[0001] 本发明涉及煤炭瓦斯抽采技术领域,特别是涉及一种瓦斯检测用抽采设备。

背景技术

[0002] 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。现有的瓦斯抽采检测设备只进行瓦斯的抽采,抽采过程中和抽采完毕后密封
措施效果不理想,容易造成瓦斯的泄露,因此亟需一种瓦斯检测用抽采设备来解决。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种瓦斯检测用抽采设备,以解决上述问题,达到提高瓦斯抽采过程以及瓦斯抽采完毕后密封性能的目的。
[0004] 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:一种瓦斯检测用抽采设备,包括与钻孔内壁贴合的封堵头,所述封堵头侧壁设有第一封堵部,所述第一封堵部连通有注料泵,所述封堵头一端抵接有若干互相可拆卸连接的延长管道,所述延长管道远离所述封堵头一端连通有收集管,所述收集管内部设有采集头,所述收集管远离所述延长管道一端设有第一密
封部,所述采集头一端通过采集管道连通有气体分析仪,所述采集管道中部穿过所述第一
密封部,所述收集管底部连通有抽采泵,所述钻孔可拆卸连接有第二密封部。
[0005] 优选的,所述第一封堵部包括开设在所述封堵头外侧壁的环形槽,所述封堵头外侧壁与所述钻孔内壁相接触,所述环形槽靠近所述封堵头中轴线一侧开设有对称设置的锥
形槽,所述封堵头中部开设有孔道,所述锥形槽与孔道连通,所述锥形槽与孔道结合处设有防漏部。
[0006] 优选的,所述防漏部包括限位套,所述限位套外壁与所述锥形槽底部固接,所述限位套底壁开设有密封槽,所述密封槽内设有密封环,所述密封环下方固接有堵头,所述堵头顶部与所述限位套底壁磁性连接。
[0007] 优选的,所述第一密封部包括连接套,所述连接套一端与所述收集管端部固接,所述连接套一端另一端可拆卸连接有端盖,所述端盖与所述连接套之间设有锥形密封堵头,所述采集管道穿过所述锥形密封堵头、端盖的中部,所述端盖远离所述连接套一端螺纹连
接有两对称设置的螺钉,所述螺钉端部与所述锥形密封堵头抵接,所述端盖与所述采集管
道结合面设有第二密封圈。
[0008] 优选的,所述采集头包括采集头外壳,所述采集头外壳端部侧壁开设有若干进气口,所述进气口轴线与所述采集头外壳轴线垂直,所述采集头外壳侧壁固接有两对称设置
的滤网,所述进气口轴线垂直于所述滤网所在平面,所述采集头外壳中部设有阻流部。
[0009] 优选的,所述阻流部包括开设在所述采集头外壳出气端的气体通道,所述气体通道为回字形结构,所述采集头外壳中部通过弹簧弹性连接有限位球,所述采集头外壳内壁
固接有限位板,所述限位板位于所述限位球远离所述弹簧一侧。
[0010] 优选的,所述第二密封部包括钻孔封堵头,所述钻孔封堵头与所述钻孔可拆卸连接,所述钻孔封堵头一端中部开设有锥形开口,所述钻孔封堵头内部开设有流道,所述流道与所述钻孔封堵头边部连通,所述流道与所述锥形开口连通。
[0011] 优选的,向邻的两个延长管道端部通过第二螺纹套可拆卸连接。
[0012] 本发明具有如下技术效果:钻孔有钻孔设备进行打孔而成,封堵头在瓦斯抽采完毕后留在钻孔中通过第一封堵部与钻孔连为一体,防止瓦斯泄露,注料泵向第一封堵部内
注入高压浆液进行密封,可使用多根延长管道适应不同深度的瓦斯生成部位,封堵头和延
长管道中间开设有通道用于瓦斯的导出,延长管道靠近收集管一端设有套管,套管通过第
一螺纹套与收集管固接,增强收集管与延长管道的密封性能,第一密封部防止采集头深入
到收集管后泄露瓦斯,采集头通过采集管道将瓦斯输送到气体分析仪进行检测,抽采泵可
收集多余的瓦斯。

附图说明

[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1为本发明结构示意图;
[0015] 图2为本发明A处局部放大图;
[0016] 图3为本发明B处局部放大图;
[0017] 图4为本发明采集头内部结构示意图;
[0018] 图5为本发明第二螺纹套结构示意图;
[0019] 图6为本发明钻孔封堵头结构示意图;
[0020] 图7为本发明注浆封堵后的钻孔结构示意图;
[0021] 其中,1、收集箱;2、抽采泵;3、气体分析仪;4、注料泵;5、阀门;6、采集管道;7、采集头;8、注浆管道;9、收集管;10、第一螺纹套;11、套管;12、吸气管;13、第一密封圈;14、环形槽;15、封堵头;16、锥形槽;17、延长管道;18、钻孔;19、限位套;20、密封环;21、密封槽;22、堵头;23、连接套;24、端盖;25、螺钉;26、第二密封圈;27、锥形密封堵头;28、钻孔封堵头;29、锥形开口;30、流道;701、采集头外壳;702、进气口;703、滤网;704、气体通道;705、限位球;706、弹簧;707、限位板;31、第二螺纹套。

具体实施方式

[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
[0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0024] 参照图1‑7,本实施例提供一种瓦斯检测用抽采设备,包括与钻孔18内壁贴合的封堵头15,封堵头15侧壁设有第一封堵部,第一封堵部连通有注料泵4,封堵头15一端抵接有若干互相可拆卸连接的延长管道17,延长管道17远离封堵头15一端连通有收集管9,收集管9内部设有采集头7,收集管9远离延长管道17一端设有第一密封部,采集头7一端通过采集
管道6连通有气体分析仪3,采集管道6中部穿过第一密封部,收集管9底部连通有抽采泵2,钻孔18可拆卸连接有第二密封部。
[0025] 钻孔18有钻孔设备(图中未画出)进行打孔而成,封堵头15在瓦斯抽采完毕后留在钻孔18中通过第一封堵部与钻孔18连为一体,防止瓦斯泄露,注料泵4向第一封堵部内注入高压浆液进行密封,与封堵头15与延长管道17的结合面设有第一密封圈13,提供按密封性
能,可使用多根延长管道17适应不同深度的瓦斯生成部位,封堵头15和延长管道17中间开
设有通道用于瓦斯的导出,延长管道17靠近收集管9一端设有套管11,套管11通过第一螺纹套10与收集管9固接,增强收集管9与延长管道17的密封性能,第一密封部防止采集头7深入到收集管9后泄露瓦斯,采集头7通过采集管道6将瓦斯输送到气体分析仪3进行检测,抽采
泵2可收集多余的瓦斯,并储存到收集箱1中。
[0026] 进一步优化方案,第一封堵部包括开设在封堵头15外侧壁的环形槽14,封堵头15外侧壁与钻孔18内壁相接触,环形槽14靠近封堵头15中轴线一侧开设有对称设置的锥形槽
16,封堵头15中部开设有孔道,锥形槽16与孔道连通,锥形槽16与孔道结合处设有防漏部。
[0027] 进一步优化方案,防漏部包括限位套19,限位套19外壁与锥形槽16底部固接,限位套19底壁开设有密封槽21,密封槽21内设有密封环20,密封环20下方固接有堵头22,堵头22顶部与限位套19底壁磁性连接。在抽采瓦斯时,封堵头15顶部与限位套19吸合,由于瓦斯具有一定压力,在压力推动下封堵头15向上进一步压紧密封环20,防止瓦斯进入到锥形槽16中,增强瓦斯抽采过程中的密封性能,抽采完毕后,启动注料泵4,注料泵4通过注浆管道8将浆液注入到环形槽14内,随着浆液压力的增加,浆液进入到锥形槽16中,冲开堵头22流入到封堵头15中部的通道中,实现瓦斯抽采完毕后的封堵,防止瓦斯泄露。
[0028] 进一步优化方案,第一密封部包括连接套23,连接套23一端与收集管9端部固接,连接套23一端另一端可拆卸连接有端盖24,端盖24与连接套23之间设有锥形密封堵头27,
采集管道6穿过锥形密封堵头27、端盖24的中部,端盖24远离连接套23一端螺纹连接有两对称设置的螺钉25,螺钉25端部与锥形密封堵头27抵接,端盖24与采集管道6结合面设有第二密封圈26。连接套23起到连接收集管9和端盖24的作用,采集头7放入到收集管9后,端盖24和连接套23可通过螺栓进行固定连接,拧紧螺钉25,螺钉25的端部向锥形密封堵头27施压,将锥形密封堵头27挤压入连接套23中,防止瓦斯从采集管道6和连接套23之间泄露,同时使采集头7的拆装方便,第二密封圈26也起到密封的作用。
[0029] 进一步优化方案,采集头7包括采集头外壳701,采集头外壳701端部侧壁开设有若干进气口702,进气口702轴线与采集头外壳701轴线垂直,采集头外壳701侧壁固接有两对
称设置的滤网703,进气口702轴线垂直于滤网703所在平面,采集头外壳701中部设有阻流
部。
[0030] 进一步优化方案,阻流部包括开设在采集头外壳701出气端的气体通道704,气体通道704为回字形结构,采集头外壳701中部通过弹簧706弹性连接有限位球705,采集头外
壳701内壁固接有限位板707,限位板707位于限位球705远离弹簧706一侧。采集头7可防止
瓦斯回流,围岩中的瓦斯通过进气口702进入到采集头外壳701中,滤网703可过滤掉瓦斯中携带的颗粒物,瓦斯推动限位球705向右侧移动,使瓦斯通过气体通道704进入到采集管道6中,当瓦斯抽尽后,在弹簧706弹力作用下限位球705复位,此时瓦斯不可通过气体通道704右端进入到采集头外壳701内部,防止瓦斯回流泄露。
[0031] 进一步优化方案,第二密封部包括钻孔封堵头28,钻孔封堵头28与钻孔18可拆卸连接,钻孔封堵头28一端中部开设有锥形开口29,钻孔封堵头28内部开设有流道30,流道30与钻孔封堵头28边部连通,流道30与锥形开口29连通。瓦斯抽采完毕后将整体设备从钻孔
18中移出,在钻孔18处,通过螺栓将钻孔封堵头28安装在钻孔18出口端,将注浆管道8插入锥形开口29内,进行注浆操作,使浆液通过流道30充满钻孔18内壁与钻孔封堵头28外壁之
间的空隙,防止瓦斯泄露。
[0032] 进一步优化方案,向邻的两个延长管道17端部通过第二螺纹套31可拆卸连接。延长管道17两端均开设有密封管螺纹,采用此种连接固定的方式,连接快速安全性高。
[0033] 本实施例的工作过程如下:通过钻孔设备完成钻孔18的开设,将封堵头15、延长管道17依次送入到钻孔18中,之后连接收集管9,将采集头7深入到收集管9中,安装连接套23、端盖24等零件,拧紧螺钉25,螺钉25的端部向锥形密封堵头27施压,将锥形密封堵头27挤压入连接套23中,防止瓦斯从采集管道6和连接套23之间泄露,同时使采集头7的拆装方便,第二密封圈26也起到密封的作用;瓦斯通过进气口702进入到采集头外壳701中,滤网703可过滤掉瓦斯中携带的颗粒物,瓦斯推动限位球705向右侧移动,使瓦斯通过气体通道704进入到采集管道6中,当瓦斯抽尽后,在弹簧706弹力作用下限位球705复位,此时瓦斯不可通过气体通道704右端进入到采集头外壳701内部,防止瓦斯回流泄露;瓦斯通过采集管道6进入到气体分析仪3,气体分析仪3对瓦斯进行检测,抽采泵2将剩余的瓦斯收集到收集箱1中,检测完毕后,注料泵4通过注浆管道8将浆液注入到锥形槽16中,增强瓦斯抽采过程中的密封
性能,抽采完毕后,启动注料泵4,注料泵4通过注浆管道8将浆液注入到环形槽14内,随着浆液压力的增加,浆液进入到锥形槽16中,冲开堵头22流入到封堵头15中部的通道中,实现瓦斯抽采完毕后的封堵,防止瓦斯泄露,在将整体设备移出钻孔18,通过螺栓将钻孔封堵头28安装在钻孔18出口端,将注浆管道8插入锥形开口29内,进行注浆操作,使浆液通过流道30充满钻孔18内壁与钻孔封堵头28外壁之间的空隙,防止瓦斯泄露。
[0034] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0035] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出
的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。