[發明專利]一種煤礦瓦斯抽采孔用洗孔裝置

有效

• 申請號: 201710027257.X
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106761495B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發明（設計）人: 武泉林;武泉森;呂康;卓金龍;姬保靜
• 申請（專利權）人: 濟寧學院
• 主分類號: E21B21/00
• 分類號: E21B21/00;E21B31/03
• 代理公司: 蘇州拓鴻知識產權代理有限公司 32664
• 代理人: 王寶成

本發明公開了一種煤礦瓦斯抽采孔用洗孔裝置，超高壓水供給裝置、高壓空氣供給裝置、高壓碳化硅供給裝置均與清洗噴頭連接，超高壓水供給裝置上設有增能穩能器。本發明采用在噴洗頭中的高壓水中混合高壓空氣以及高壓的碳化硅粉末，在高壓水中形成氣相、固相與液相的混合高壓狀態，噴射在瓦斯抽采管堵塞塊上，利用碳化硅粉末的表面高硬度與堵塞塊高壓碰撞，并輔助于氣體膜和水膜，提高洗孔效率，本發明將高壓空氣的混合點設在遠離噴洗頭端，將碳化硅設在其相鄰的位置，在氣體與高壓水混合使氣體高壓水中形成高壓氣泡膜時刻，使得碳化硅高壓混入，將氣泡撞破，氣泡會附在碳化硅粉末的表面，噴出時直接撞在堵塞塊上瞬間氣泡爆裂實現洗孔。

技術領域

本發明涉及一種煤礦瓦斯抽采孔用洗孔裝置，屬于煤礦開采與瓦斯抽采設備技術領域。

背景技術

在煤礦開采中，煤體受到破壞或采動影響，貯存在煤體內的部分瓦斯就會離開煤體而涌入采掘空間，即所謂的瓦斯涌出。而對于煤層瓦斯來說，瓦斯在煤層中的賦存形式主要有兩種狀態：一種是在滲透空間內的瓦斯主要呈自由氣態，稱為游離瓦斯或自由瓦斯，這種狀態的瓦斯服從理想氣體狀態方程,另一種稱為吸附瓦斯，它主要吸附在煤的微孔表面上和在煤的微粒內部，占據著煤分子結構的空位或煤分子之間的空間。目前，實驗與經驗表明，在開采深度下(1000-2000m以內)煤層吸附瓦斯量占70%-95%，而游離瓦斯量占5%-30%。礦井瓦斯噴出以及瓦斯爆炸具有極大的危害性，往往引起煤塵爆炸、礦井火災、井巷坍塌和頂板冒落等礦難。因此，瓦斯抽采十分重要。

而對于瓦斯抽采來說，需要鉆設瓦斯抽采孔，但是，對于軟煤層來說，瓦斯抽采孔極其容易造成堵塞。這就需要對瓦斯抽采孔進行洗孔作業。目前的洗孔作業一般采用鉆頭或者高壓水管的方式，但是，鉆頭的形式容易鉆偏，而高壓水管洗孔的效率比較低，需要長時間的洗刷沖擊來完成洗孔作業。

發明內容

本發明針對現有的技術問題，提供一種煤礦瓦斯抽采孔用洗孔裝置，目的是提高洗孔的效率和準確性，擬解決現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種煤礦瓦斯抽采孔用洗孔裝置，其包括超高壓水供給裝置、高壓空氣供給裝置、高壓碳化硅供給裝置和清洗噴頭，其特征在于，所述的超高壓水供給裝置、高壓空氣供給裝置、高壓碳化硅供給裝置均與所述的清洗噴頭連接，且所述的超高壓水供給裝置上設置有增能穩能器。

進一步，作為優選，所述增能穩能器包括增能穩能器本體，所述的增能穩能器本體的內部的兩端設置有儲能腔，兩端的所述的儲能腔之間相互連通設置有增能腔，所述的儲能腔為圓柱腔體結構，所述的增能腔為橫截面為曲面的曲面結構，且所述的增能腔的兩端橫截面積大于中間橫截面積，且增能腔為對稱結構，所述的增能穩能器本體的中間側面上設置有出水管接頭，所述的增能穩能器本體的兩端設置有進水管接頭，且所述出水管接頭與增能腔連通的位置正好處于增能腔的橫截面積最小的位置，所述的進水管接頭連接儲能腔；所述的進水管接頭通過超高壓水管與超高壓水供給裝置連接，所述的出水管接頭通過超高壓水管與清洗噴頭連接；所述的清洗噴頭包括洗孔超高壓管接頭、耐高壓錐套和混合頭，其中，所述的洗孔超高壓管接頭的進水端通過洗孔超高壓管連接超高壓水供給裝置，所述的洗孔超高壓管接頭的出水端連接耐高壓錐套，所述的耐高壓錐套內設置有錐孔，所述的錐孔的大端朝向所述的洗孔超高壓管接頭設置，所述的耐高壓錐套的出水端連接混合頭，所述的混合頭的側面上設置有高壓空氣接頭和高壓碳化硅接頭，所述的混合頭的內部徑向設置有高壓氣體腔和碳化硅腔，所述的高壓空氣接頭連通所述的高壓氣體腔，所述的高壓碳化硅接頭連通碳化硅腔，所述的高壓氣體腔和碳化硅腔的內壁上設置有螺旋道，所述的混合頭的正前端設置有主噴嘴，所述的混合頭的前端側面上設置有多個側噴嘴。

進一步，作為優選，所述的高壓氣體腔比碳化硅腔的遠離主噴嘴設置，且所述的高壓氣體腔與所述的碳化硅腔之間的距離小于所述的高壓氣體腔的軸向寬度。

進一步，作為優選，所述的洗孔超高壓管接頭的出水端一體設置有固定頭，所述固定頭伸入所述的耐高壓錐套設置，所述的耐高壓錐套的端部設置有采用螺栓固定的固定端蓋，所述的固定端蓋將所述的固定頭卡住。