[实用新型]钻杆式封孔器

说明书

本实用新型涉及一种钻杆式封孔器，属于煤矿封孔及瓦斯抽放领域。该封孔器包括依次前后连接的过滤管、连接管、转接管和水辫，其各自的内腔形成内部通道；过滤管、连接管、转接管和水辫的外径尺寸与钻杆的外径尺寸匹配，且能够与钻机连接。通过设置在连接管前端口内的第一调节阀及设置在转接管后端口内的第二调节阀的相互配合，控制内部通道的通断节点，内部通道可先后用于封孔液注入、封孔液溢流和瓦斯抽放，实现介质通道上的三合一，从而使封孔器的整体结构更加精简。此外，利用封孔液和固体发泡剂，实现固液混合封孔，改变传统液封单一模式。封孔器的外径尺寸与钻杆的外径尺寸匹配，利用钻机即可实现自动化封孔，简化封孔程序。

技术领域

本实用新型属于煤矿封孔及瓦斯抽放领域，涉及一种钻杆式封孔器。

背景技术

瓦斯治理过程中，对于用于瓦斯抽放的煤孔，必须在钻孔完成后进行封孔，再进行瓦斯抽采。现有封孔器采用两堵一注的方式完成封孔，即在煤孔内一定长度将两端堵住，中间注入封孔剂完成封孔，存在以下缺点：(1)需要布置三个独立孔道，分别用于封孔剂注入、溢流和瓦斯抽放，导致封孔器结构复杂；(2)为满足封孔剂的流动和注入，封孔剂必须采用液态封孔剂；(3)封孔器整体较短，且不便于加接；(4)封孔程序复杂，不能使用机械化装置自动完成，劳动强度大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种钻杆式封孔器，以解决现有封孔器多孔道分离使用导致结构复杂、只能使用液态封孔剂导致封孔剂种类单一，以及封孔程序机械化程度低的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

钻杆式封孔器，包括依次前后连接的过滤管、连接管、转接管和水辫，其各自的内腔形成内部通道；过滤管、连接管、转接管和水辫的外径尺寸与钻杆的外径尺寸匹配，且能够与钻机连接；过滤管的前端口封闭，过滤管上分布有若干与其内腔相通的小孔；连接管的前端口内设置有用于控制其通断的第一调节阀，转接管的后端口内设置有用于控制其通断的第二调节阀，连接管和转接管上分别通过套设于其上的发泡剂套封装有固体发泡剂，且对应固体发泡剂设有与其内腔连通的开孔；转接管上从第二调节阀到相邻固体发泡剂之间的区段设有瓦斯排放口；水辫上设有两个以上的注液口，水辫的前端抵住第二调节阀，并且其前端设有封孔液流通槽；

封孔时，通过水辫向内部通道注入封孔液，第二调节阀受水辫作用而打开，第一调节阀受内部通道中封孔液压力达关闭设定值时而关闭，发泡剂套受继续加大的封孔液压力而破裂，封孔液与固体发泡剂混合，固体发泡剂膨胀，塞满封孔器外壁与煤孔内壁之间的空间，完成封孔；瓦斯抽放时，撤去水辫，通过过滤管上分布的小孔向内部通道抽入瓦斯，瓦斯流向与封孔液流向相反，第二调节阀失去水辫作用而关闭，第一调节阀处于打开状态。

进一步，第一调节阀包括设有第一介质通道的第一阀体和活动设于第一阀体内的第一阀芯，第一阀芯的两端分别设有第一弹性件；初始状态下，第一阀芯不与第一介质通道相接触以使第一介质通道处于打开状态；封孔时，第一阀芯在封孔液压力下沿封孔液流向移动，与第一介质通道相接触以使其关闭；瓦斯抽放时，第一阀芯不与第一介质通道相接触以使第一介质通道再次处于打开状态。

进一步，第一阀芯具有第一阀杆和设于第一阀杆上的第一凸台，第一阀体内设有第一挡肩；第一凸台上设有第一外锥面，第一挡肩面向第一凸台的一侧设有第一内锥面，第一外锥面和第一内锥面能够相互贴合以封堵第一介质通道。

进一步，第一阀芯靠近过滤管的一端与和第一阀体一体构造的第一固定座相连，另一端通过滑动安装在第一阀体内的第一滑动座相连；第一滑动座上设有与第一介质通道相通的第一透孔。

进一步，第二调节阀包括设有第二介质通道的第二阀体和活动设于第二阀体内的第二阀芯，第二阀芯靠近水辫的一端与水辫相抵，另一端设置有第二弹性件；封孔时，第二阀芯在水辫作用下沿封孔液方向移动，不与第二介质通道相接触以使其打开；瓦斯抽放时，第二阀芯失去水辫作用并在第二弹性件的作用下沿瓦斯流向移动，与第二介质通道相接触以使其关闭。