【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及瓦斯抽采，尤其涉及一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔工艺。
技术介绍
1、随着我国煤炭产量的剧增和煤矿开采深度的增加，瓦斯涌出量不断增加，煤与瓦斯突出危险性不断加大，导致我国煤矿瓦斯事故频发。瓦斯抽采是治理煤矿瓦斯最有效的措施之一。长期以来，我国大部分矿区瓦斯抽采效果不理想，其中约有65%的回采工作面顺层钻孔的预抽瓦斯浓度低于30%。而钻孔密封质量差是造成抽采效果差的主要原因。
2、同时由于巷道松动圈容易导致煤层巷道强度降低，出现抽采孔缝隙较大、抽采设备安装不牢固稳定、抽采风险增大等问题，并且传统的瓦斯抽采设备封孔质量差、连接安装不稳定，为此提出一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔工艺。
技术实现思路
1、为解决传统的瓦斯抽采设备封孔质量差，连接安装不稳定的技术问题，本专利技术提供一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔工艺。
2、本专利技术采用以下技术方案实现：一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，包括设置在煤层底抽巷内侧壁上的固定机构，固定机构上连接有伸入煤层内部的抽采组件，抽采组件伸出煤层后贯穿固定机构的一端安装有位于巷道内部的加固组件；
3、所述抽采组件包括与固定机构连接的承载套筒，承载套筒封闭段固接有抽采管，承载套筒的两端外圈均连接有端部封堵机构，两组端部封堵机构之间安装有套设在承载套筒外圈的网兜，承载套筒连接有用于调整端部封堵机构的调节机构；
4、所述端部封堵机构包括两组与承载套筒外圈固定套接的环形结构的阻
5、所述旋转单元包括与承载筒体外圈转动套接的转动环，转动环内圈开设有圆弧形结构的收纳槽，收纳槽内侧壁固接有沿其长度方向设置的圆弧形结构的齿条，且齿条与调节机构啮合，收纳槽的一侧开设有位于转动环内圈的连接通道，连接通道滑动连接有与承载套筒外圈固接的挤压板。
6、通过上述技术方案，在安装抽采组件的时候，首先将承载套筒整体投入钻取的抽采孔中，此后通过调节机构调整位于承载套筒两端外圈的端部封堵机构的状态，使端部封堵机构从抽采孔的内部对承载套筒两端的抽采孔进行封堵，封堵完成后，利用调节机构将介质输入网兜中，使网兜内部存放的吸水膨胀材料膨胀，进一步对抽采孔进行封堵，此后将固定机构与抽采组件进行连接，并利用锚杆将固定机构固定连接在巷道内侧壁上，然后在固定机构内部填充封堵材料，从巷道的抽采孔开口处外侧进行封堵，实现抽采孔内外封堵操作，最后加工加固组件与固定机构进行连接支撑。
7、作为上述方案的进一步改进，所述阻挡单元包括与承载套筒外圈固定套接的环形结构的阻挡板，阻挡板的外圈开设有环形结构的安装槽，安装槽的内侧壁开设有向承载套筒方向延伸的l型结构的转接通道，且转接通道从阻挡板侧边伸出与连接通道连通，安装槽内侧壁固接有与转接通道连通的环形结构的挤压气囊，其中一个阻挡板靠近转动环的一侧开设有沿阻挡板轴线分布的圆弧形结构的卡紧槽，且卡紧槽与存储袋连接。
8、通过上述技术方案，在抽采孔的两端进行封孔作用的时候，能够对阻挡板和抽采孔之间的缝隙进行密封，避免封堵的树脂材料不从两组封堵板之间溢流，提高封堵质量。
9、作为上述方案的进一步改进，所述存储袋包括与转动环外圈固接的袋体，袋体的一侧开设有长条形结构的出料通道，出料通道内部设置有梯形结构的伸出条，伸出条伸出袋体的一端固接有与相邻阻挡单元固接的拉扯条，伸出条伸入袋体的一端固接有与袋体内侧壁固接的封堵条，袋体内部填充有树脂和催化剂其中任意一种，环绕在转动环外圈的袋体内部采用交替填充树脂和催化剂方式进行布料。
10、通过上述技术方案，存储袋能在随转动环运动的时候，被拉扯条将伸出条和封堵条拉扯出出料通道，使存储袋内部填料挤出。
11、作为上述方案的进一步改进，所述承载套筒的封闭段开设有向内延伸的放置孔，且放置孔位于承载套筒的管体上，放置孔伸入至承载套筒的一端开设有限制孔，承载套筒的外圈开设有与放置孔连通的对接通道二和两组对接通道一，对接通道二位于两组对接通道一之间，调节机构包括与放置孔滑动套接的调整管，调整管外圈固定套接有位于对接通道一内部且与齿条啮合的齿轮，调整管伸入至放置孔的一端外圈开设有横截面与限制孔横截面一致的对接槽，限制孔横截面为正多边形结构，调整管伸入至放置孔的一端内圈转动连接有封堵块，封堵块伸出调整管的一端固接有与限制孔端部内侧壁固接的弹簧，调整管贯穿有与对接通道二连通的连通孔。
12、作为上述方案的进一步改进，所述固定机构包括贴附在巷道内侧壁上的隔板，隔板靠近巷道内侧壁的一侧开设有填充腔，隔板贯穿有与填充腔连通的安装孔，隔板安装有与填充腔连通的注液管，填充腔开口处的两侧均贯穿有位于隔板上的穿插孔。
13、作为上述方案的进一步改进，所述加固组件包括沿巷道内壁方向依次分布的支撑机构，支撑机构远离固定机构的一侧套接有沿巷道长度方向分布的衔接机构，相邻衔接机构之间固接有斜撑，巷道底部两侧安装有与相邻衔接机构固接的支撑架。
14、作为上述方案的进一步改进，所述支撑机构包括两组平行设置的连接板，两组连接板之间固接有多组沿其长度方向依次分布的v型结构的支架，支架远离连接板的一端固接有与衔接机构套接的连接环，两组连接板相互远离的一侧均固接有沿其长度方向依次分布的搭接板，且两组连接板上的搭接板交错设置。
15、作为上述方案的进一步改进，所述衔接机构包括沿巷道长度方向依次设置的支撑轴，支撑轴的一端固接有连接杆，支撑轴的另一端开设有与连接杆螺纹套接的螺纹孔。
16、作为上述方案的进一步改进，所述网兜内部填充有吸水膨胀材料，承载套筒的外圈固定套接有与固定机构抵触的环形结构的密封板。
17、一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统的封孔工艺，包括以下步骤：
18、s1确定瓦斯抽采位置，在巷道内壁标记抽采孔和加固孔的位点位置；
19、s2利用钻孔设备在巷道内钻取抽采孔和加固孔，并对钻取的抽采孔和加固孔进行清理；
20、s3将抽采组件安装在钻取的抽采孔内部；
21、s4将固定机构与抽采组件进行连接，并利用锚索将固定机构固定在巷道内壁上；
22、s5将加固组件与固定机构进行安装连接，此后将抽采组件与瓦斯输送管道连接，实现瓦斯的抽采作业。
23、相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
24、本专利技术采用组合式设计，能够根据煤炭开采状态在不同类型的巷道内布置瓦斯抽采设备和抽采封孔设备，同时在巷道内进行加固支撑，提高瓦斯抽采过程中设备安装布置效率，降低瓦斯抽采难度。
25、本专利技术采用在抽采孔内部两端进行密封式封孔作业，在封孔的时候封孔材料补充抽采孔与封孔设备之间的缝隙，防止瓦斯逃逸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，包括设置在煤层底抽巷内侧壁上的固定机构，固定机构上连接有伸入煤层内部的抽采组件，抽采组件伸出煤层后贯穿固定机构的一端安装有位于巷道内部的加固组件；
2.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述阻挡单元包括与承载套筒外圈固定套接的环形结构的阻挡板，阻挡板的外圈开设有环形结构的安装槽，安装槽的内侧壁开设有向承载套筒方向延伸的L型结构的转接通道，且转接通道从阻挡板侧边伸出与连接通道连通，安装槽内侧壁固接有与转接通道连通的环形结构的挤压气囊，其中一个阻挡板靠近转动环的一侧开设有沿阻挡板轴线分布的圆弧形结构的卡紧槽，且卡紧槽与存储袋连接。
3.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述存储袋包括与转动环外圈固接的袋体，袋体的一侧开设有长条形结构的出料通道，出料通道内部设置有梯形结构的伸出条，伸出条伸出袋体的一端固接有与相邻阻挡单元固接的拉扯条，伸出条伸入袋体的一端固接有与袋体内侧壁固接的封堵条，袋体内部填充有树脂和催化剂其中任意一种，环绕在
4.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述承载套筒的封闭段开设有向内延伸的放置孔，且放置孔位于承载套筒的管体上，放置孔伸入至承载套筒的一端开设有限制孔，承载套筒的外圈开设有与放置孔连通的对接通道二和两组对接通道一，对接通道二位于两组对接通道一之间，调节机构包括与放置孔滑动套接的调整管，调整管外圈固定套接有位于对接通道一内部且与齿条啮合的齿轮，调整管伸入至放置孔的一端外圈开设有横截面与限制孔横截面一致的对接槽，限制孔横截面为正多边形结构，调整管伸入至放置孔的一端内圈转动连接有封堵块，封堵块伸出调整管的一端固接有与限制孔端部内侧壁固接的弹簧，调整管贯穿有与对接通道二连通的连通孔。
5.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述固定机构包括贴附在巷道内侧壁上的隔板，隔板靠近巷道内侧壁的一侧开设有填充腔，隔板贯穿有与填充腔连通的安装孔，隔板安装有与填充腔连通的注液管，填充腔开口处的两侧均贯穿有位于隔板上的穿插孔。
6.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述加固组件包括沿巷道内壁方向依次分布的支撑机构，支撑机构远离固定机构的一侧套接有沿巷道长度方向分布的衔接机构，相邻衔接机构之间固接有斜撑，巷道底部两侧安装有与相邻衔接机构固接的支撑架。
7.如权利要求6所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述支撑机构包括两组平行设置的连接板，两组连接板之间固接有多组沿其长度方向依次分布的V型结构的支架，支架远离连接板的一端固接有与衔接机构套接的连接环，两组连接板相互远离的一侧均固接有沿其长度方向依次分布的搭接板，且两组连接板上的搭接板交错设置。
8.如权利要求6所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述衔接机构包括沿巷道长度方向依次设置的支撑轴，支撑轴的一端固接有连接杆，支撑轴的另一端开设有与连接杆螺纹套接的螺纹孔。
9.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述网兜内部填充有吸水膨胀材料，承载套筒的外圈固定套接有与固定机构抵触的环形结构的密封板。
10.如权利要求1-9任意一项所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统的封孔工艺，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，包括设置在煤层底抽巷内侧壁上的固定机构，固定机构上连接有伸入煤层内部的抽采组件，抽采组件伸出煤层后贯穿固定机构的一端安装有位于巷道内部的加固组件；
2.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述阻挡单元包括与承载套筒外圈固定套接的环形结构的阻挡板，阻挡板的外圈开设有环形结构的安装槽，安装槽的内侧壁开设有向承载套筒方向延伸的l型结构的转接通道，且转接通道从阻挡板侧边伸出与连接通道连通，安装槽内侧壁固接有与转接通道连通的环形结构的挤压气囊，其中一个阻挡板靠近转动环的一侧开设有沿阻挡板轴线分布的圆弧形结构的卡紧槽，且卡紧槽与存储袋连接。
3.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述存储袋包括与转动环外圈固接的袋体，袋体的一侧开设有长条形结构的出料通道，出料通道内部设置有梯形结构的伸出条，伸出条伸出袋体的一端固接有与相邻阻挡单元固接的拉扯条，伸出条伸入袋体的一端固接有与袋体内侧壁固接的封堵条，袋体内部填充有树脂和催化剂其中任意一种，环绕在转动环外圈的袋体内部采用交替填充树脂和催化剂方式进行布料。
4.如权利要求1所述的一种基于松动圈高效抽采瓦斯的钻孔封孔系统，其特征在于，所述承载套筒的封闭段开设有向内延伸的放置孔，且放置孔位于承载套筒的管体上，放置孔伸入至承载套筒的一端开设有限制孔，承载套筒的外圈开设有与放置孔连通的对接通道二和两组对接通道一，对接通道二位于两组对接通道一之间，调节机构包括与放置孔滑动套接的调整管，调整管外圈固定套接有位于对接通道一内部且与齿条啮合的齿轮，调整管伸入至放置孔的一端外圈开设有横截面与限制孔横截面一致的对接槽，限制孔横截面为正多边形结构，调整...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰红，郑禄林，王金，胡金春，陈忠林，李亚，张义平，孙毅，文方渤，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：
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