用于煤层瓦斯压力测定的安全转接头的制作方法

    专利查询2025-04-09  6


    本发明属于煤矿井下瓦斯测定及,涉及一种用于煤层瓦斯压力测定的安全转接头。


    背景技术:

    1、煤层瓦斯压力的准确测定对于煤层瓦斯赋存规律研究、矿井瓦斯涌出量预测、瓦斯抽采效果评价以及煤与瓦斯突出预测、鉴定及防治等具有至关重要的意义。根据相关规定,根据瓦斯动力现象特征不能确定为突出,或者没有发生瓦斯动力现象时,应当根据实际测定的原始煤层瓦斯压力(相对压力)p、煤的坚固性系数f、煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度△p等突出危险性指标进行鉴定。

    2、然而,当前煤矿井下测定煤层瓦斯压力的方法存在显著的安全隐患和操作不便。具体而言,传统的测量方法需向煤层施工钻孔,并在孔底放入用于传递压力的镀锌四分钢管,使用水泥砂浆封孔后,于孔外四分钢管端头安装机械式指针压力表进行测定。但由于四分钢管端头与压力表之间的螺纹规格不匹配,常需通过专用的直通变接头进行连接。测定周期通常为20天左右,完成后需拆除压力表。此时,钻孔前端气室内已积聚了达到一定压力且体积可观的瓦斯气体,拆表过程面临两大难题:一是因压力过大,瞬时拆下压力表可能导致其崩出或气体冲击伤人,需先拧松压力表通过螺纹间隙缓慢放气以降低气压,但此过程耗时长达数小时;二是拆表时大量瓦斯气体短时间内涌入巷道,若新鲜风流无法及时稀释,易造成巷道内瓦斯超限,引发安全事故,使矿井面临处罚。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明的目的在于提供一种用于煤层瓦斯压力测定的安全转接头,避免拆除压力表时测压气室内的瓦斯气体突然释放,提高煤层瓦斯压力测定的安全性。

    2、为达到上述目的,本发明提供一种用于煤层瓦斯压力测定的安全转接头,用于连接深入煤层内的测压管和设置在煤层外的压力表。安全转接头的两端面上分别开设有与测压管相配合的第一装配孔和与压力表相配合的第二装配孔;第一装配孔和第二装配孔通过连接孔彼此连通以形成安全转接头的气流通道;第一装配孔中固设有具有透气通孔的第一导向件,滑杆滑动设置于第一导向件中并延伸至第二装配孔。

    3、滑杆的中部设置有用于限制滑杆滑动距离的锥形塞,锥形塞的锥底直径大于连接孔的直径,滑杆位于第一导向件和锥形塞之间的杆体上套设有弹簧。

    4、可选的,连接孔靠近第一装配孔的壁面被配置为锥形面,以与锥形塞的外表面相配合。

    5、在初始状态下,弹簧为自然状态,锥形塞堵住连接孔,以封闭安全转接头内的气流通道;

    6、当滑杆位于第二装配孔中的端部受到外力时,滑杆向第一装配孔滑动,锥形塞从连接孔中移出,弹簧被锥形塞压缩,以开启安全转接头内的气流通道。

    7、可选的,第一装配孔为阶梯孔,具有从安全转接头的端面向内部延伸的第一孔段和第二孔段,第二孔段的直径小于第一孔段的直径;第一导向件固设在第一装配孔的第二孔段中。

    8、可选的,第一装配孔和测压管螺纹配合,第二装配孔和压力表螺纹配合。

    9、可选的,第二装配孔为阶梯孔,具有从安全转接头的端面向内部延伸的第三孔段和第四孔段,第四孔段的直径小于第三孔段的直径;第四孔段中固设有第二导向件,滑杆滑动设置于第二导向件中。

    10、可选的,第一导向件和第一装配孔螺纹配合;第二导向件和第二装配孔螺纹配合。

    11、可选的,第一导向件和第二导向件上均开设有若干个透气通孔。

    12、可选的,滑杆位于第二装配孔中的端部上设置有u型叉。

    13、可选的,滑杆包括可拆卸连接的第一杆体和第二杆体,第一杆体位于第一装配孔内,其一端设置有锥形塞;第二杆体位于第二装配孔内,其一端与锥形塞相连,另一端设置有u型叉。

    14、可选的,第二装配孔还用于与放气螺栓相配合,放气螺栓沿其自身轴向贯穿设置有至少一个透气通孔。

    15、可选的,安全转接头为回转体,第一装配孔、第二装配孔和连接孔同轴布置在安全转接头的回转轴线上。

    16、本发明的有益效果在于:

    17、本发明提供的用于煤层瓦斯压力测定的安全转接头,不仅实现了在正常测定煤层瓦斯压力时连接测压管和压力表的基本功能,而且还有效地解决了现有技术中存在的安全隐患和操作不便的问题。具体而言,安全转接头内置有滑杆和锥形塞结构,当处于初始状态时,锥形塞在弹簧的作用下堵住连接孔,封闭了安全转接头内的气流通道,从而确保了测压过程中的稳定性和准确性。而当测压完成需要拆下压力表时,滑杆受到外力作用向第一装配孔滑动,锥形塞从连接孔中移出,此时弹簧被压缩,安全转接头内的气流通道被开启,但这一开启过程是渐进且可控的,避免了因压力表瞬时拆下导致的瓦斯气体突然释放可能造成的伤人事故。

    18、进一步地,本发明的安全转接头还能够与放气螺栓相配合,使得在需要对测压气室进行完全泄压时,可以通过放气螺栓实现可控流量的放气,有效防止了巷道内瓦斯超限的情况发生,显著提升了煤矿井下煤层瓦斯压力测定的安全性和效率。因此,本发明的安全转接头不仅满足了基本的测压连接需求,还实现了对测压过程中潜在安全隐患的有效防控,以及对测压后泄压操作的便捷可控,具有显著的技术优势和实际应用价值。

    19、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述,并且在某种程度上,基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的,或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。



    技术特征:

    1.一种用于煤层瓦斯压力测定的安全转接头,用于连接深入煤层内的测压管和设置在煤层外的压力表(11),其特征在于:

    2.根据权利要求1所述的安全转接头,其特征在于:所述第一装配孔(2)为阶梯孔,具有从所述安全转接头的端面向内部延伸的第一孔段(2.1)和第二孔段(2.2),所述第二孔段(2.2)的直径小于所述第一孔段(2.1)的直径;所述第一导向件(7)固设在所述第一装配孔(2)的第二孔段(2.2)中。

    3.根据权利要求1所述的安全转接头,其特征在于:所述第一装配孔(2)和所述测压管螺纹配合,所述第二装配孔(3)和所述压力表(11)螺纹配合。

    4.根据权利要求1所述的安全转接头,其特征在于:所述第二装配孔(3)为阶梯孔,具有从所述安全转接头的端面向内部延伸的第三孔段(3.1)和第四孔段(3.2),所述第四孔段(3.2)的直径小于所述第三孔段(3.1)的直径;所述第四孔段(3.2)中固设有第二导向件(8),所述滑杆(5)滑动设置于所述第二导向件(8)中。

    5.根据权利要求4所述的安全转接头,其特征在于:所述第一导向件(7)和所述第一装配孔(2)螺纹配合;所述第二导向件(8)和所述第二装配孔(3)螺纹配合。

    6.根据权利要求5所述的安全转接头,其特征在于:所述第一导向件(7)和所述第二导向件(8)上均开设有若干个透气通孔(10)。

    7.根据权利要求1~6任一所述的安全转接头,其特征在于:所述滑杆(5)位于所述第二装配孔(3)中的端部上设置有u型叉(5.2)。

    8.根据权利要求1~6任一的安全转接头,其特征在于:所述滑杆(5)包括可拆卸连接的第一杆体和第二杆体,所述第一杆体位于所述第一装配孔(2)内,其一端设置有所述锥形塞(5.1);所述第二杆体位于所述第二装配孔(3)内,其一端与所述锥形塞(5.1)相连,另一端设置有所述u型叉(5.2)。

    9.根据权利要求1~6任一所述的安全转接头,其特征在于:所述第二装配孔(3)还用于与放气螺栓(9)相配合,所述放气螺栓(9)沿其自身轴向贯穿设置有至少一个透气通孔(10)。

    10.根据权利要求1~6任一所述的安全转接头,其特征在于:所述安全转接头为回转体,所述第一装配孔(2)、第二装配孔(3)和所述连接孔(4)同轴布置在所述安全转接头的回转轴线上。


    技术总结
    本发明属于煤矿井下瓦斯测定及技术领域,涉及一种用于煤层瓦斯压力测定的安全转接头。安全转接头的两端面上分别开设有与测压管相配合的第一装配孔和与压力表相配合的第二装配孔;第一装配孔和第二装配孔通过连接孔连通;第一装配孔中固设有第一导向件,滑杆滑动设置于第一导向件中。滑杆的中部设置有用于限制滑杆滑动距离的锥形塞,滑杆位于第一导向件和锥形塞之间的杆体上套设有弹簧。在初始状态下,弹簧为自然状态,锥形塞堵住连接孔;当滑杆受到外力时,滑杆向第一装配孔滑动,锥形塞从连接孔中移出,弹簧被锥形塞压缩。本发明不仅能连接测压管和压力表,还能避免拆除压力表时测压气室内的瓦斯气体突然释放,提高煤层瓦斯压力测定的安全性。

    技术研发人员:张睿,邱飞,孙臣,胡杰,韩恩光,吴伟征,吕贵春,申凯,刘娟,肖乔,林桂玲,张帅,江旭,饶家龙,常宇,叶王勇,陈德敏,瞿宝华,曾银松,张森林,宋薪锞
    受保护的技术使用者:中煤科工集团重庆研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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