一種探放水鉆孔密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及探放水鉆孔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種探放水鉆孔密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水害是煤礦五大自然災(zāi)害之一，為預(yù)防煤礦水害發(fā)生，煤礦企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行水害防治十六字方針預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有疑必探、先探后掘，先治后采”。由于煤礦井下水文地質(zhì)條件復(fù)雜，水害威脅較為嚴(yán)重，故此礦井下探放水的工作量較大。在正常探放水鉆進(jìn)時(shí)，打鉆產(chǎn)生的漿渣和伴隨著的涌水一般通過渣水排放口外排到鉆場(chǎng)的水倉(cāng)內(nèi)，渣漿沉淀于水倉(cāng)底部并進(jìn)行定時(shí)清理，倉(cāng)內(nèi)的水則由水栗抽排到上一級(jí)排水系統(tǒng)中，當(dāng)停止鉆進(jìn)，通常暫時(shí)封閉鉆孔，封閉的方法是先將鉆桿和鉆頭從鉆孔中退出，然后關(guān)閉鉆孔口安裝的截止閥即可，但是如果在打鉆過程中，鉆場(chǎng)突然因故障停電，使設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)，鉆桿滯留在鉆孔中，由于截止閥無(wú)法關(guān)閉，巖層中的水依舊不斷從鉆孔中流出，且水栗因斷電無(wú)法將水倉(cāng)中的水外排，當(dāng)鉆孔出水量超出栗坑的容量時(shí)，水就會(huì)溢出水倉(cāng)淹沒鉆場(chǎng)和巷道，需要人工和機(jī)器清除鉆場(chǎng)的積水，耗費(fèi)了大量的人力和物力，增加成本損耗，甚至，如果打鉆打中高壓儲(chǔ)水區(qū)，將會(huì)使壓力水在短時(shí)間內(nèi)順著孔口大量涌出，會(huì)造成淹頭淹面甚至淹井災(zāi)害的發(fā)生，給工作人員的生命和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)安全隱患。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠在鉆場(chǎng)忽然斷電時(shí)密封鉆井防止井水溢出的探放水鉆孔密封裝置。
[0004]本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:包括設(shè)置在鉆桿套筒上的兩對(duì)應(yīng)的端蓋，所述的兩端蓋之間固定設(shè)置有環(huán)形的密封殼體，所述的密封殼體內(nèi)側(cè)的兩端蓋之間卡設(shè)有密封膠圈，所述密封膠圈的外表面與殼體之間為密封的液壓腔室，所述殼體上設(shè)置有與液壓栗連接的液壓油進(jìn)出口，所述的密封膠圈與鉆桿之間設(shè)置有渣水流通通道。
[0005]所述密封膠圈的外表面貼合設(shè)置有呈凹槽型的密封膠筒，所述密封膠筒的凹槽內(nèi)軸向設(shè)有支撐環(huán)，所述支撐環(huán)上設(shè)置有供液壓油進(jìn)出的油口。
[0006]所述密封膠筒的軸向外側(cè)設(shè)置有端部壓環(huán)。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]本實(shí)用新型探放水鉆孔密封裝置，在鉆桿上設(shè)置的密封的液壓腔室，液壓腔室與液壓栗相連，通入高壓油液可以使密封膠圈變形并密封油液的通道，防止井水溢出，避免了因溢出井水過多淹沒鉆場(chǎng)，節(jié)約了因清理鉆場(chǎng)帶來(lái)的人力和物力資源的浪費(fèi)。
[0009]本實(shí)用新型探放水鉆孔密封裝置，在液壓腔室內(nèi)可拆設(shè)置密封膠筒和密封膠圈，由于密封膠圈與鉆桿之間設(shè)置為滑動(dòng)摩擦和少量渣漿的出口，并且密封膠圈必須受壓力變形才能密封通道，故易損壞，而分層設(shè)置可以減少更換密封件帶來(lái)的加工材料的消耗，節(jié)約成本。
[0010]本實(shí)用新型探放水鉆孔密封裝置，可在不起拔鉆桿的情況下快速封堵鉆孔水，解決了因故障停電或突然打中高壓水區(qū)時(shí)，無(wú)法通過起拔鉆桿，關(guān)閉鉆孔截止閥封堵鉆孔水的難題，保證探放水作業(yè)安全，預(yù)防水害事故發(fā)生。
【附圖說(shuō)明】
[0011 ]圖1是本實(shí)用新型探放水鉆孔密封裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1-支撐環(huán)，2-密封膠筒，3-端部壓環(huán)，4-密封膠圈，5-鉆桿，6_液壓腔室，7_端蓋，8-密封殼體，9-液壓油進(jìn)出口，10-排渣疏水口，11-鏈接法蘭，12-鉆桿套筒。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本實(shí)用新型探放水鉆孔密封裝置的實(shí)施例一，如圖1所示，包括液壓密封室和手動(dòng)液壓栗，液壓密封室的兩端設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的端蓋7，端蓋7固定裝配于鉆桿套筒12上，液壓密封室由內(nèi)至外依次是套裝在鉆桿5上的環(huán)狀的密封膠圈4和與密封膠圈4的外表面貼合固定的密封膠筒2，密封膠圈4的內(nèi)徑尺寸大于鉆桿5的直徑，在正常工作情況下，鉆桿5可以自由出入密封膠圈4，密封膠圈4與鉆桿5之間有供渣水進(jìn)出的通道，密封膠筒2的外表面設(shè)置為凹槽型結(jié)構(gòu)，密封膠筒2的兩端設(shè)置有限制其軸向位移的端部壓環(huán)3，在密封膠筒2的凹槽內(nèi)卡裝有支撐環(huán)1，支撐環(huán)1主要用來(lái)防止密封膠筒2在液壓力的作用下的軸向變形，支撐環(huán)1上設(shè)置有用來(lái)供液壓油流通的開口，密封膠筒2設(shè)置于密封殼體8內(nèi)，密封殼體8上設(shè)置有與手動(dòng)液壓栗相連的液壓油進(jìn)出口 9，手動(dòng)液壓栗的油液可以通過液壓油進(jìn)出口 9進(jìn)入液壓密封腔內(nèi)，這樣密封殼體8、端蓋7和密封膠筒2組成一個(gè)封閉的液壓腔室6，手栗液壓栗與液壓腔室6通過液壓膠管相互連通。在液壓密封室的下端設(shè)置有用來(lái)排除渣水的排渣出水口 10，排渣疏水口 10連接有排渣疏水閥，在渣水出口的下端連接有鏈接法蘭11。
[0014]正常進(jìn)行鉆進(jìn)操作時(shí)，鉆桿和鉆頭一起穿過密封膠圈4的內(nèi)圈，然后經(jīng)排渣疏水口、鉆孔截止閥、鉆孔套管進(jìn)入鉆孔內(nèi)打鉆，在鉆孔內(nèi)產(chǎn)生的漿渣和伴隨的巖層用水沿鉆孔、排渣出水口外排至鉆場(chǎng)水倉(cāng)，倉(cāng)內(nèi)的水由水栗抽排到上一級(jí)排水系統(tǒng)中，沉淀在水倉(cāng)底部的水則在排出水之后定時(shí)進(jìn)行清理。在需要起拔鉆桿以封閉鉆孔時(shí)，在拔出鉆桿和鉆頭之后，關(guān)閉鉆孔截止閥就可以密封鉆井。當(dāng)打鉆打中高壓水區(qū)時(shí)，為防止高壓水噴出鉆井，作業(yè)人員應(yīng)快速切斷鉆機(jī)的電源使鉆機(jī)停止鉆進(jìn)，并操作手動(dòng)液壓栗向液壓腔室6內(nèi)快速充液打壓，這樣使密封膠圈4與鉆桿5貼合緊密無(wú)滲漏時(shí)，然后再根據(jù)高壓水區(qū)涌水量和涌水壓力大小，調(diào)整排渣疏水閥門的開度有計(jì)劃的放水。當(dāng)高壓水區(qū)水害解除后，需繼續(xù)鉆進(jìn)時(shí)，手動(dòng)操作液壓栗使液壓腔室6卸載，密封膠筒2和密封膠圈4逐漸恢復(fù)到原狀，再次啟動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆井，如須停止鉆進(jìn)，操作鉆機(jī)，起拔鉆桿，取出鉆頭，對(duì)鉆孔進(jìn)行注漿封孔，待鉆孔內(nèi)的漿液凝固后，再依次拆除鉆孔密封裝置、排渣疏水閥、鉆孔截止閥。
[0015]當(dāng)鉆場(chǎng)出現(xiàn)故障停電，鉆機(jī)停電并停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)引起水栗排水停止，由于鉆桿5仍然滯留在鉆孔中，使截止閥無(wú)法關(guān)閉，這時(shí)巖層中的水依舊不斷從鉆孔中流出，流出的渣水通過排渣疏水口 10排到水倉(cāng)中，這時(shí)工作人員應(yīng)盡快操作手動(dòng)液壓栗向液壓腔室6內(nèi)充液打壓，在液壓力達(dá)到5MP左右時(shí)，使密封膠圈4和密封膠筒2受壓力變形并貼緊鉆桿5，使鉆桿5與密封膠圈4的間隙密封，然后關(guān)閉排渣疏水閥使排渣疏水口 10關(guān)閉，這時(shí)鉆孔內(nèi)的水便被可靠地封堵，防止渣水流出。當(dāng)鉆場(chǎng)故障排除供電恢復(fù)后，首先應(yīng)啟動(dòng)水栗恢復(fù)正常排水，其次再打開排渣疏水閥使排渣疏水口 10排水，最后轉(zhuǎn)動(dòng)手動(dòng)液壓栗卸載閥，解除液壓密封室內(nèi)的壓力，使密封膠筒2和密封膠圈4逐漸恢復(fù)到原狀后，這樣就可以再次啟動(dòng)鉆機(jī)進(jìn)行鉆井。
[0016]探放水鉆孔密封裝置在正常鉆進(jìn)、接裝與起拔鉆桿時(shí)，鉆桿5和鉆頭一起穿過密封膠圈4的內(nèi)圈孔道，正常鉆井的操作步驟與未加裝探放水鉆孔密封裝置時(shí)的操作步驟相同，操作人員不用增加操作步驟，并且探放水鉆孔密封裝置的的大部分配件均為液壓鉆機(jī)更換下的舊件，為保證密封效果，僅有密封膠筒2和密封膠圈4采用新材料，加工材料易于獲取，在保證使用效果前提下，制作成本低，由于密封膠圈4與鉆桿5之間設(shè)置為供渣水進(jìn)出的通道，并且密封膠圈4必須受壓力變形才能密封通道，故易損壞，而密封膠圈4與密封膠筒2分層設(shè)置可以減少更換密封件帶來(lái)的加工材料的消耗，節(jié)約成本。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種探放水鉆孔密封裝置，其特征在于:包括設(shè)置在鉆桿套筒上的兩對(duì)應(yīng)的端蓋，所述的兩端蓋之間固定設(shè)置有環(huán)形的密封殼體，所述的密封殼體內(nèi)側(cè)的兩端蓋之間卡設(shè)有密封膠圈，所述密封膠圈的外表面與殼體之間為密封的液壓腔室，所述殼體上設(shè)置有與液壓栗連接的液壓油進(jìn)出口，所述的密封膠圈與鉆桿之間設(shè)置有渣水流通的通道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的探放水鉆孔密封裝置，其特征在于:密封膠圈的外表面貼合設(shè)置有呈凹槽型的密封膠筒，所述密封膠筒的凹槽內(nèi)軸向設(shè)有支撐環(huán)，所述支撐環(huán)上設(shè)置有供液壓油進(jìn)出的油口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探放水鉆孔密封裝置，其特征在于:所述密封膠筒的軸向外側(cè)設(shè)置有端部壓環(huán)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種探放水鉆孔密封裝置，屬于探放水鉆孔技術(shù)領(lǐng)域，包括設(shè)置在鉆桿套筒上的兩對(duì)應(yīng)的端蓋，所述的兩端蓋之間固定設(shè)置有環(huán)形的密封殼體，所述的密封殼體內(nèi)側(cè)的兩端蓋之間卡設(shè)有密封膠筒，所述密封膠筒的外表面與殼體之間為密封的液壓腔室，所述殼體上設(shè)置有與液壓泵連接的液壓油進(jìn)出口，所述的密封膠圈與鉆桿之間設(shè)置有渣水流通通道。本實(shí)用新型能夠在鉆場(chǎng)忽然斷電時(shí)有效密封鉆井，防止井水溢出，密封效果好，且加工成本低。
【IPC分類】E21B33/03
【公開號(hào)】CN205100928
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520831866
【發(fā)明人】紀(jì)亞柯, 張昭年, 劉建偉, 毛寶霞, 洪偉
【申請(qǐng)人】永城煤電控股集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月26日