煤層氣布管裝置及其布管方法
2023-09-19 21:48:45 2
專利名稱：煤層氣布管裝置及其布管方法
技術領域：
本發明煤層氣布管裝置及其布管方法，屬於煤層氣開採技術領域。
背景技術：
煤層氣的開採，需在煤礦井下鑽孔，然後接 抽氣泵將煤層氣抽出井外，由於鑽的孔較長，最長達1000米，一般200米以上，當煤層較軟時，局部煤層坍塌，易把煤孔堵塞，影響煤層氣的抽取；也有插管的方式，即將硬質塑料管側壁上打上小孔，將管插入煤孔中，這種直接插管的方法一方面易堵塞塑料管側壁的小孔，影響抽氣，另外，塑料管機械強度較低，插的長度較短，遇到阻力不能向前推進；如果採用鋼管，一方面成本較高，另一方面，影響後續礦井的採掘，當採掘機與鋼管接觸易損壞採掘機、也易產生火花，影響安全生產。
發明內容
本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供一種插管方便而且價格低廉的煤層氣布管裝置及其布管方法。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是煤層氣布管裝置，包括空心鑽杆、錐形堵頭、傘狀錨頭和花管，所述傘狀錨頭和花管均套裝在空心鑽杆的內部，且所述傘狀錨頭的一端連接在花管的端頭上，花管上開有多個通孔，空心鑽杆的端頭上插裝有錐形堵頭；
所述傘狀錨頭的結構為連杆的一端開有螺紋，連杆的另一端固定有半球形端頭，所述半球形端頭與連杆的連接處設置有凹槽，多個金屬片的一端鉸接在所述凹槽中，每個金屬片與連杆之間均設置有彈簧，彈簧處於壓縮狀態，使金屬片的另一端頂在所述空心鑽杆的內壁上；
所述傘狀錨頭中的連杆通過螺紋連接在所述的花管的端頭上。所述煤層氣布管方法按以下步驟進行
第一步使用鑽機鑽好煤孔；
第二步在花管的端頭上安裝傘狀錨頭，將帶傘狀錨頭的花管端頭插入空心鑽杆中，花管的端頭距空心鑽杆的端頭I一2. 5M，在空心鑽杆的端頭上插裝錐形堵頭；
第三步將空心鑽杆和花管的末端分別與鑽機的液壓推進裝置連接，空心鑽杆的端頭插入煤孔中，用鑽機的液壓推進裝置將空心鑽杆和花管同時推入煤孔中，在空心鑽杆的端頭距煤孔底端2 — 5M時，停止推進空心鑽杆，繼續推進花管I一2. 5M後停止推進花管，此時空心鑽杆端頭的錐形堵頭被頂開，傘狀錨頭被推出空心鑽杆外卡在煤孔中，然後用鑽機的液壓推進裝置將空心鑽杆抽出。所述花管為硬質塑料管。所述空心鑽杆為金屬杆。所述空心鑽杆的長度為3M。所述錐形堵頭插裝在空心鑽杆內部的一端為杆狀，錐形堵頭的另一端為半球形。
本發明與現有技術相比具有的有益效果是本發明可以順利將用於抽取煤層氣的花管置入煤孔中，同時不堵塞花管側壁的小孔，解決煤層氣提取中的布管難題，同時，成本較低，也保證了後續掘進的安全；整個裝置結構簡潔，安裝使用方便。
下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明
圖I是本發明的結構示意 圖2是本發明中傘狀錨頭的結構示意 圖中1為空心鑽杆、2為錐形堵頭、3為傘狀錨頭、4為花管、5為半球形端頭、6為連杆、7為金屬片、8為彈黃。
具體實施方式
如圖I和圖2所示，本發明煤層氣布管裝置，包括空心鑽杆I、錐形堵頭2、傘狀錨頭3和花管4，所述傘狀錨頭3和花管4均套裝在空心鑽杆I的內部，且所述傘狀錨頭3的一端連接在花管4的端頭上，花管4上開有多個通孔，空心鑽杆I的端頭上插裝有錐形堵頭2。所述傘狀錨頭3的結構為連杆6的一端開有螺紋,連杆6的另一端固定有半球形端頭5，所述半球形端頭5與連杆6的連接處設置有凹槽，多個金屬片7的一端鉸接在所述凹槽中，每個金屬片7與連杆6之間均設置有彈簧8，彈簧8處於壓縮狀態，使金屬片7的另一端頂在所述空心鑽杆I的內壁上，金屬片7的數量可以為4個或者6個，所述傘狀錨頭3中的連杆6通過螺紋連接在所述的花管4的端頭上。所述花管4為硬質塑料管，花管4外徑為58麗，每節長5M，花管4可以多節組合，所述空心鑽杆I為金屬杆，空心鑽杆I外徑80MM，內徑70MM，長3M，空心鑽杆I也可以多節組合。所述錐形堵頭2插裝在空心鑽杆I內部的一端為杆狀，這樣可以方便錐形堵頭2與空心鑽杆I的插裝，錐形堵頭2的另一端為半球形，一方面有利於空心鑽杆I推進，同時防止煤粉進入空心鑽杆I。所述煤層氣布管方法按以下步驟進行
第一步使用鑽機鑽好煤孔；
第二步在花管4的端頭上安裝傘狀錨頭3，將帶傘狀錨頭3的花管4端頭插入空心鑽杆I中，花管4的端頭距空心鑽杆I的端頭I一2. 5M，在空心鑽杆I的端頭上插裝錐形堵頭2 ；
第三步將空心鑽杆I和花管4的末端分別與鑽機的液壓推進裝置連接，空心鑽杆I的端頭插入煤孔中，用鑽機的液壓推進裝置將空心鑽杆I和花管4同時推入煤孔中，在空心鑽杆I的端頭距煤孔底端2 — 5M時，停止推進空心鑽杆1，繼續推進花管4到I一2. 5M後停止推進花管4，此時空心鑽杆I端頭的錐形堵頭2被頂開，傘狀錨頭3被推出空心鑽杆I外卡在煤孔中，然後用鑽機的液壓推進裝置將空心鑽杆I抽出。本發明可以順利將用於抽取煤層氣的花管置入煤孔中，同時不堵塞花管側壁的小孔，解決煤層氣提取中的布管難題，同時，成本較低，也保證了後續掘進的安全；整個裝置結構簡潔，安裝使用方便。 ·
權利要求
1.煤層氣布管裝置，包括空心鑽杆(I)、錐形堵頭(2)、傘狀錨頭(3)和花管(4)，其特徵在於所述傘狀錨頭(3)和花管(4)均套裝在空心鑽杆(I)的內部，且所述傘狀錨頭(3)的一端連接在花管(4)的端頭上，花管(4)上開有多個通孔，空心鑽杆(I)的端頭上插裝有維形堵頭(2); 所述傘狀錨頭(3)的結構為連杆(6)的一端開有螺紋,連杆(6)的另一端固定有半球形端頭(5)，所述半球形端頭(5)與連杆(6)的連接處設置有凹槽，多個金屬片(7)的一端鉸接在所述凹槽中，每個金屬片(7)與連杆(6)之間均設置有彈簧(8)，彈簧(8)處於壓縮狀態，使金屬片(7)的另一端頂在所述空心鑽杆(I)的內壁上； 所述傘狀錨頭(3)中的連杆(6)通過螺紋連接在所述的花管(4)的端頭上。
2.應用權利要求I所述煤層氣布管裝置的布管方法，其特徵在於所述煤層氣布管方 法按以下步驟進行 第一步使用鑽機鑽好煤孔； 第二步在花管(4)的端頭上安裝傘狀錨頭(3)，將帶傘狀錨頭(3)的花管(4)端頭插入空心鑽杆(I)中，花管(4)的端頭距空心鑽杆(I)的端頭I 一 2. 5M，在空心鑽杆(I)的端頭上插裝錐形堵頭(2); 第三步將空心鑽杆(I)和花管(4)的末端分別與鑽機的液壓推進裝置連接，空心鑽杆(I)的端頭插入煤孔中，用鑽機的液壓推進裝置將空心鑽杆(I)和花管(4)同時推入煤孔中，在空心鑽杆(I)的端頭距煤孔底端2 — 5M時，停止推進空心鑽杆(I )，繼續推進花管(4)1—2. 5M後停止推進花管(4)，此時空心鑽杆(I)端頭的錐形堵頭(2)被頂開，傘狀錨頭(3)被推出空心鑽杆(I)外卡在煤孔中，然後用鑽機的液壓推進裝置將空心鑽杆(I)抽出。
3.根據權利要求I所述的煤層氣布管裝置，其特徵在於所述花管(4)為硬質塑料管。
4.根據權利要求I或3所述的煤層氣布管裝置，其特徵在於所述空心鑽杆(I)為金屬杆。
5.根據權利要求4所述的煤層氣布管裝置，其特徵在於所述空心鑽杆(I)的長度為3M。
6.根據權利要求I或3所述的煤層氣布管裝置，其特徵在於所述錐形堵頭(2)插裝在空心鑽杆(I)內部的一端為杆狀，錐形堵頭(2)的另一端為半球形。
全文摘要
本發明煤層氣布管裝置及其布管方法，屬於煤層氣開採技術領域，解決的技術問題是提供一種插管方便而且價格低廉的煤層氣布管裝置及其布管方法，採用的技術方案是傘狀錨頭和花管均套裝在空心鑽杆的內部，且所述傘狀錨頭的一端連接在花管的端頭上，花管上開有多個通孔，空心鑽杆的端頭上插裝有錐形堵頭，所述傘狀錨頭中的連杆通過螺紋連接在所述的花管的端頭上，本發明廣泛適用於煤礦領域。
文檔編號E21B7/20GK102747956SQ20121025557
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月24日 優先權日2012年7月24日
發明者史紅邈, 吳有增, 李樹德, 李輝, 杜建偉, 葛振宇 申請人:吳有增