一种煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，包括主杆体，所述主杆体上埋设有能够沿径向方向伸出的固定支腿，所述固定支腿与所述主杆体之间设置有用于使固定支腿伸出的弹性件；其特征在于，所述主杆体的一端连接有同轴设置的筛管连接件，所述筛管连接件与主杆体之间能够绕轴向相对转动；所述筛管连接件的另一端为用于筛管连接的筛管连接部。本实用新型具有结构简单，操作方便，连接可靠，能够避免退钻杆时筛管被扭断，从而降低塌孔和筛管断裂对瓦斯抽采的影响，提高瓦斯抽采效率等优点。
【专利说明】
一种煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采工装技术领域，特别的涉及一种煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置。
【背景技术】
[0002]随着煤炭开采规模的扩大，开采深度不断增加，煤层地质条件也越来越复杂。在松软煤层、破碎煤层等煤层中施工的瓦斯抽放孔，由于煤层松软、透气性差且瓦斯压力大，在钻孔过程中易发生排渣不畅造成卡钻、埋钻等问题;再者，松软煤层钻孔成孔后易发生孔壁坍塌，会严重降低钻孔瓦斯排放通道的有效利用长度，并最终产生钻孔瓦斯抽采效率低下、抽采周期变短等问题，进而达不到初始钻孔设计的瓦斯抽采效果，严重影响煤矿安全生产。
[0003]针对成孔后钻孔垮塌堵塞瓦斯抽采通道的难题，开发了全孔段下放筛管瓦斯抽采工艺技术。其工艺过程为通过成孔后从钻杆、钻头内孔下入瓦斯抽采筛管来保证钻孔瓦斯通道的畅通，以此避免钻孔垮塌对瓦斯排放通道的影响。但在实际应用中发现，一方面，从钻杆内孔下入的筛管会被退钻时产生的摩擦力带出，无法保证筛管完全下入到孔底，影响瓦斯抽采效果；另一方面，没有将筛管固定在孔底，在施工大仰角穿层瓦斯抽采孔时，筛管会从孔内滑出，影响了安全施工，无法实现全孔段下放筛管工艺。
[0004]施工时，需要再筛管的端部连接一个能够插入煤层的固定装置，使筛管的端部固定在孔底，防止筛管从钻孔中脱落。但是，在退钻过程中，在筛管与钻头和钻杆内孔壁之间摩擦力作用下，筛管会随钻杆一起转动。由于筛管一端已经被固定在孔壁上，另一端随着钻杆旋转，导致筛管容易发生扭断脱落。
【实用新型内容】
[0005]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是:如何提供一种结构简单，操作方便，连接可靠，能够有效防止瓦斯抽放筛管被扭断，从而降低塌孔对瓦斯抽采的影响，提高瓦斯抽采效率的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置。
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0007]—种煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，包括主杆体，所述主杆体上埋设有能够沿径向方向伸出的固定支腿，所述固定支腿与所述主杆体之间设置有用于使固定支腿伸出的弹性件;其特征在于，所述主杆体的一端连接有同轴设置的筛管连接件，所述筛管连接件与主杆体之间能够绕轴向相对转动;所述筛管连接件的另一端为用于筛管连接的筛管连接部。
[0008]工作时，将筛管连接在筛管连接件上，然后压缩弹性件将固定支腿埋设在主杆体上，将主杆体放入钻杆的内孔中，随钻杆深入到孔底。退钻时，先将钻杆稍稍向后退，然后利用筛管将主杆体向孔底方向推出钻杆内孔，固定支腿在弹性件的作用下沿径向方向伸出并插入煤层，防止筛管从钻孔中脱落。然后继续退钻，筛管在钻杆的带动下旋转，由于筛管连接件可以相对主杆体旋转。这样，可以使筛管整体都随钻杆转动，而不会发生扭转，解决了退钻杆时筛管与固定装置固定连接时筛管被扭断的问题。
[0009]作为优化，所述筛管连接件整体呈圆柱形，且朝向所述主杆体的一端具有沿径向方向向外突出形成的环形凸台；所述主杆体朝向所述筛管连接件的一端固定套装有圆筒形的连接罩，所述连接罩远离所述主杆体的一端具有沿径向方向向内延伸形成的环形挡圈；所述环形挡圈的直径小于所述环形凸台的直径;所述筛管连接件的环形凸台位于所述连接罩内，且另一端穿过所述连接罩的环形挡圈。
[0010]这样，由于环形挡圈的直径小于环形凸台的直径，而环形凸台位于连接罩内，使得环形凸台无法从环形挡圈中穿过，而连接罩固定套装在主杆体上，从而使筛管连接件通过连接罩连接在主杆体上。由于筛管连接件与连接罩之间仅仅通过环形凸台和环形挡圈对径向方向进行限位，使得筛管连接件能够相对于连接罩自由的转动，从而使筛管连接件可转动地安装在主杆体上。上述结构简单，易于制造。
[0011]作为优化，所述筛管连接件远离所述主杆体的一端为圆柱形的筛管连接部，所述筛管连接部的直径与筛管的内径相匹配，使筛管能够与所述筛管连接部过盈配合的连接。
[0012]使用时，只需将筛管过盈配合的连接在筛管连接部上，就可以完成筛管与固定装置的连接。上述操作方便。
[0013]作为优化，所述筛管连接部远离所述主杆体的端部为直径逐渐变小的圆台形的导向部，且最小直径小于筛管的内径。
[0014]这样，筛管可以在导向部的引导作用下套装在筛管连接部上，降低了操作难度，提高筛管下放效率。
[0015]作为优化，所述连接罩的环形挡圈与所述筛管连接件的环形凸台的相对面之间还设置有滚珠。
[0016]这样，可以使二者之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，有利于减小二者之间的磨损，提尚使用寿命。提尚一.者之间的旋转顺畅性。
[0017]作为优化，所述主杆体上还具有沿径向方向贯穿设置的销轴，所述销轴的两端穿过所述连接罩，使连接罩固定在所述主杆体上。
[0018]这样，可以防止套装在主杆体上的连接罩脱落，提高连接的可靠性。
[0019]作为优化，所述固定支腿的一端通过铰轴安装在所述主杆体上，且所述铰轴沿垂直于所述主杆体的轴线方向设置;所述固定支腿位于铰接端的一侧设置有限位部，使所述固定支腿能够沿径向方向固定;所述筛管连接件连接在所述主杆体靠近所述固定支腿折叠侧的一端。
[0020]使用时，将固定支腿朝向筛管连接件所在端折叠，紧靠主杆体，然后将主杆体放入钻杆的内孔中，待钻孔到位后，将主杆体向前推出钻杆的内孔，固定支腿向外张开，在退钻过程中，筛管将主杆体向外拉，使固定支腿更深的插入煤层，从而将主杆体固定在孔底。
[0021]作为优化，所述主杆体上具有可容纳折叠的所述固定支腿的凹槽。这样，可以减小折叠后的固定装置的体积，方便将固定装置放入钻杆内孔中。
[0022]作为优化，所述弹性件为设置在所述铰轴上的扭簧，所述扭簧一端抵接在所述主杆体上，另一端抵接在所述固定支腿的折叠侧。这样，通过扭簧可以更加方便地使固定支腿张开。
[0023]作为优化，所述主杆体，固定支腿，连接罩以及筛管连接件均采用抗静电阻燃可碎性材料制作。
[0024]这样，后期工作面机械化采煤时，与采煤机截齿撞击不会产生火花，提高了采煤的安全性。
[0025]综上所述，本实用新型的有益效果在于:第一、筛管的固定:通过固定支腿张开后刺入煤层，将固定装置固定在钻孔内，解决了筛管在钻杆径向摩擦力作用下随钻杆一起从孔内带出和从大仰角穿层瓦斯抽采孔内滑出的问题。第二、筛管的防扭断:通过在筛管连接件与主杆体之间可转动的连接，在退钻时，在钻杆径向摩擦力作用下筛管连接件与筛管一起随钻杆转动，解决退钻杆时筛管与固定装置固定连接时筛管被扭断的问题。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型一实施例张开状态的结构示意图。
[0027]图2为图1中折叠状态的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0029]具体实施时，如图1?图2所示，一种煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，包括主杆体I，所述主杆体I上埋设有能够沿径向方向伸出的固定支腿2，所述固定支腿2与所述主杆体I之间设置有用于使固定支腿伸出的弹性件4;所述主杆体I的一端连接有同轴设置的筛管连接件8，所述筛管连接件8与主杆体I之间能够绕轴向相对转动;所述筛管连接件8的另一端为用于筛管连接的筛管连接部。
[0030]工作时，将筛管连接在筛管连接件上，然后压缩弹性件将固定支腿埋设在主杆体上，将主杆体放入钻杆的内孔中，随钻杆深入到孔底。退钻时，先将钻杆稍稍向后退，然后利用筛管将主杆体向孔底方向推出钻杆内孔，固定支腿在弹性件的作用下沿径向方向伸出并插入煤层，防止筛管从钻孔中脱落。然后继续退钻，筛管在钻杆的带动下旋转，由于筛管连接件可以相对主杆体旋转。这样，可以使筛管的整体都随钻杆转动，而不会发生扭转，解决了退钻杆时筛管与固定装置固定连接时筛管被扭断的问题。
[0031]实施时，所述筛管连接件8整体呈圆柱形，且朝向所述主杆体I的一端具有沿径向方向向外突出形成的环形凸台；所述主杆体I朝向所述筛管连接件8的一端固定套装有圆筒形的连接罩6，所述连接罩6远离所述主杆体I的一端具有沿径向方向向内延伸形成的环形挡圈；所述环形挡圈的直径小于所述环形凸台的直径;所述筛管连接件8的环形凸台位于所述连接罩6内，且另一端穿过所述连接罩6的环形挡圈。
[0032]这样，由于环形挡圈的直径小于环形凸台的直径，而环形凸台位于连接罩内，使得环形凸台无法从环形挡圈中穿过，而连接罩固定套装在主杆体上，从而使筛管连接件通过连接罩连接在主杆体上。由于筛管连接件与连接罩之间仅仅通过环形凸台和环形挡圈对径向方向进行限位，使得筛管连接件能够相对于连接罩自由的转动，从而使筛管连接件可转动地安装在主杆体上。上述结构简单，易于制造。
[0033]实施时，所述筛管连接件8远离所述主杆体I的一端为圆柱形的筛管连接部，所述筛管连接部的直径与筛管的内径相匹配，使筛管能够与所述筛管连接部过盈配合的连接。
[0034]使用时，只需将筛管过盈配合的连接在筛管连接部上，就可以完成筛管与固定装置的连接。上述操作方便。
[0035]实施时，所述筛管连接部远离所述主杆体I的端部为直径逐渐变小的圆台形的导向部，且最小直径小于筛管的内径。
[0036]这样，筛管可以在导向部的引导作用下套装在筛管连接部上，降低了操作难度，提高安装效率。
[0037]实施时，所述连接罩6的环形挡圈与所述筛管连接件8的环形凸台的相对面之间还设置有滚珠7。本实施例选用滚珠7，也可选用其它用于相对转动的转动装置，如轴承等。
[0038]这样，可以使二者之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，有利于减小二者之间的磨损，提尚使用寿命。提尚一.者之间的旋转顺畅性。
[0039]实施时，所述主杆体I上还具有沿径向方向贯穿设置的销轴5，所述销轴5的两端穿过所述连接罩6，使连接罩6固定在所述主杆体I上。
[0040]这样，可以防止套装在主杆体上的连接罩脱落，提高连接的可靠性。
[0041]实施时，所述固定支腿2的一端通过铰轴3安装在所述主杆体I上，且所述铰轴3沿垂直于所述主杆体I的轴线方向设置;所述固定支腿2位于铰接端的一侧设置有限位部，使所述固定支腿2能够沿径向方向固定;所述筛管连接件8连接在所述主杆体I靠近所述固定支腿2折叠侧的一端。
[0042]使用时，将固定支腿朝向筛管连接件所在端折叠，紧靠主杆体，然后将主杆体放入钻杆的内孔中，待钻孔到位后，将主杆体向前推出钻杆的内孔，固定支腿向外张开，在退钻过程中，筛管将主杆体向外拉，使固定支腿更深的插入煤层，从而将主杆体固定在孔底。
[0043]实施时，所述主杆体I上具有可容纳折叠的所述固定支腿2的凹槽。这样，可以减小折叠后的固定装置的体积，方便将固定装置放入钻杆内孔中。
[0044]实施时，所述弹性件4为设置在所述铰轴3上的扭簧，所述扭簧一端抵接在所述主杆体I上，另一端抵接在所述固定支腿2的折叠侧。这样，通过扭簧可以更加方便地使固定支腿张开。
[0045]实施时，所述主杆体I，固定支腿2，连接罩6以及筛管连接件8均采用抗静电阻燃可碎性材料制作。
[0046]这样，后期工作面机械化采煤时，与采煤机截齿撞击不会产生火花，提高了采煤的安全性。
[0047]本实用新型主要用于松软煤层下放筛管工程施工:下筛管时，通过筛管连接件8伸出连接罩一端与筛管相连接，连接后从钻杆内孔下入，固定装置在受钻杆、钻头内孔空间约束下，弹性件4受力被压缩，使固定支腿2折叠到主杆体I的凹槽内，当固定装置穿过钻杆和钻头内孔后进入钻孔底部，因孔径的突然变化，固定支腿2在弹性件4弹力作用下张开并刺入煤壁进行固定，从而将筛管固定在孔底;通过在筛管连接件8与连接罩6底部之间设置的滚珠7，筛管连接件8可相对主杆体I转动，在退钻杆时的径向摩擦力作用下筛管连接件8与筛管一起随钻杆转动，从而解决退钻杆时筛管扭断问题。
[0048]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，包括主杆体(I)，所述主杆体(I)上埋设有能够沿径向方向伸出的固定支腿(2)，所述固定支腿(2)与所述主杆体(I)之间设置有用于使固定支腿伸出的弹性件(4);其特征在于，所述主杆体(I)的一端连接有同轴设置的筛管连接件(8)，所述筛管连接件(8)与主杆体(I)之间能够绕轴向相对转动;所述筛管连接件(8)的另一端为用于筛管连接的筛管连接部。2.如权利要求1所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述筛管连接件(8)整体呈圆柱形，且朝向所述主杆体(I)的一端具有沿径向方向向外突出形成的环形凸台；所述主杆体(I)朝向所述筛管连接件(8)的一端固定套装有圆筒形的连接罩(6)，所述连接罩(6)远离所述主杆体(I)的一端具有沿径向方向向内延伸形成的环形挡圈;所述环形挡圈的直径小于所述环形凸台的直径;所述筛管连接件(8)的环形凸台位于所述连接罩(6)内，且另一端穿过所述连接罩(6)的环形挡圈。3.如权利要求2所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述筛管连接件(8)远离所述主杆体(I)的一端为圆柱形的筛管连接部，所述筛管连接部的直径与筛管的内径相匹配，使筛管能够与所述筛管连接部过盈配合的连接。4.如权利要求3所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述筛管连接部远离所述主杆体(I)的端部为直径逐渐变小的圆台形的导向部，且最小直径小于筛管的内径。5.如权利要求2所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述连接罩(6)的环形挡圈与所述筛管连接件(8)的环形凸台的相对面之间还设置有滚珠(7)。6.如权利要求2所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述主杆体(1)上还具有沿径向方向贯穿设置的销轴(5)，所述销轴(5)的两端穿过所述连接罩(6)，使连接罩(6)固定在所述主杆体(I)上。7.如权利要求1所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述固定支腿(2)的一端通过铰轴(3)安装在所述主杆体(I)上，且所述铰轴(3)沿垂直于所述主杆体(I)的轴线方向设置;所述固定支腿(2)位于铰接端的一侧设置有限位部，使所述固定支腿(2)能够沿径向方向固定;所述筛管连接件(8)连接在所述主杆体(I)靠近所述固定支腿(2)折叠侧的一端。8.如权利要求7所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述主杆体(I)上具有可容纳折叠的所述固定支腿(2)的凹槽。9.如权利要求7所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述弹性件(4)为设置在所述铰轴(3)上的扭簧，所述扭簧一端抵接在所述主杆体(I)上，另一端抵接在所述固定支腿(2)的折叠侧。10.如权利要求2所述的煤矿井下瓦斯抽采用筛管固定装置，其特征在于，所述主杆体(1)，固定支腿(2)，连接罩(6)以及筛管连接件(8)均采用抗静电阻燃可碎性材料制作。
【文档编号】E21B43/10GK205605187SQ201620446200
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】乔慧丽, 魏书华, 周静, 李琳
【申请人】重庆理工大学