CN103470271A - 矿用注浆导管 - Google Patents

Abstract

一种矿用注浆导管，具有注浆功能，提高管体周围岩体的抗剪强度，达到加固围岩并扩散围岩压力作用，包括管体和连接头，连接头装在管体上面，其特征是：管体的上面分布有溢浆孔，管体上设计有螺纹，管体的内部装有单向闭锁装置，螺纹的左侧固定有锥度套，锥度套的右侧外径小于左侧外径，密封套内径大于锥度套右端外径，密封套紧贴锥度套的右侧安装在螺纹上，螺纹上从左到右依次还安装有垫片、紧固螺母、连接头。本发明的优点是：通过矿用注浆导管向巷道顶板、侧帮裂隙通道内注入水泥浆充填裂隙，封堵涌水、胶结岩石。

Description

矿用注浆导管

技术领域

本发明涉及一种煤矿巷道维护使用的工具，尤其涉及一种煤矿专用的注浆导管。

背景技术

煤矿井下巷道存在着巷道顶板、侧帮内存在的破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面和裂隙。以前巷道维护没有很好的方法解决存在的顶板、侧帮内存在的破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面和裂隙问题。只有采取外部打锚索固定与喷浆相结合的方法，但是这种方法处理后巷道顶板、侧帮内的破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面和裂隙仍然存在。随着时间的延长压力增大，易造成巷道变形严重会出现垮塌事故。

为了解决巷道顶板、侧帮内存在的破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面和裂隙问题，在巷道顶板、侧帮打上钻孔，将导管安装到钻孔中然后利用封堵套封堵钻孔。最后利用气动注浆泵将水泥浆注入，水泥浆从溢浆孔溢出，在气动注浆泵的持续加压下将水泥浆充填到巷道顶板、侧帮内存在的破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面和裂隙内，以钻孔为中心直径2m的范围内，起到封堵涌水，胶结岩石，改善围岩力学性能，提高岩体自身整体强度，改变围岩支护状态的作用。降低巷道变形量和垮塌事故的发生率。

发明内容

本发明的目的是加固围岩，提高岩体自身整体强度，改变围岩支护状态的作用。降低巷道变形量和垮塌事故的发生率。就是对巷道顶板、侧帮内部存在的破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面，向其裂隙通道内注入水泥浆充填裂隙，封堵涌水，胶结岩石，改善围岩力学性能，提高岩体自身整体强度，改变围岩支护状态。主要作用是提高管体周围岩体的抗剪强度，达到加固围岩并扩散围岩压力作用。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种矿用注浆导管,包括管体和连接头，连接头装在管体上面，其特征是：管体的上面分布有溢浆孔，管体上设计有螺纹，管体的内部装有单向闭锁装置，螺纹的左侧固定有锥度套，锥度套的右侧外径小于左侧外径，密封套内径大于锥度套右端外径，密封套紧贴锥度套的右侧安装在螺纹上，螺纹上从左到右依次还安装有垫片、紧固螺母、连接头。

其中，所述的管体的外径为25mm,管体上面有5个溢浆孔。

其中，所述的单向闭锁装置包括固定销、垫片、弹簧、锥度头、外壁和固定板，固定板左端依次安装固定销、垫片和弹簧，锥度头将弹簧压紧在垫片上，固定板的右端固定在外壁的右端。

其中，所述的单向闭锁装置的外壁通过自攻丝固定在管体上。

本发明的优点是:通过矿用注浆导管向巷道顶板、侧帮裂隙通道内注入水泥浆充填裂隙，封堵涌水、胶结岩石。矿用注浆导管的投入使用，改善了管体周围的围岩力学性能，提高岩体强度，改变围岩支护状态。使巷道拱顶形成一伞状保护环，避免一些因裂隙的扩散造成的巷道变形、垮塌事故的发生。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的管体结构示意图。

图3为本发明的结构分解示意图（除去管体）。

图4为单项闭锁装置的主视图。

图5为单项闭锁装置的右视图。

附图中：1、管体； 2、溢浆孔； 3、单向闭锁装置； 4、锥度套； 5、密封套； 6、垫片； 7、紧固螺母； 8、连接头； 9、固定销； 10、垫片； 11、弹簧； 12、锥度头；13、外壁； 14、固定板 。

具体实施方式

下面结合附图对进一步说明。

本发明具有如下技术特征：采用一个φ25的焊管作为导管的管体1，管体1上均匀分布5个溢浆孔2，在管体末端内部安装单向闭锁装置3，在距管体末端140mm处布置一个锥度套4，作为密封套5的扩张器使用。管体末端设有100mm丝，配备相应的螺母、平垫、封堵套，封堵钻孔使用。

本发明通过矿用注浆导管向巷道顶板、侧帮裂隙通道内注入水泥浆使巷道拱顶形成一伞状保护环，避免一些因裂隙的扩散造成的巷道变形、垮塌事故的发生。 

图1为本发明的组装示意图。图2是注浆导杆的管体1，它的作用是导流水泥浆，图1密封套5的作用是在管体1外端密封，防止水泥浆从钻孔外溢。图4是单项闭锁装置，它的作用是在注浆导杆的管体1内防止注入的水泥浆从管体1内部外溢，锥度套5的作用是在安装紧固螺母7时将密封套5涨开使密封套5与钻孔保持密闭。连接头8的作用是使管体1与气动注浆泵连接。

单项闭锁装置3的各部件功能分别为：锥度头12起到封堵作用；外壁13起到固定在管体1内壁的作用；固定板14起到固定弹簧11作用；垫片10起到稳定与固定弹簧11作用；固定销9起到固定防止弹簧11脱离固定板14作用；弹簧11用于锥度头12复位。

本发明的工作原理如下。

1、靠注浆泵的压力将单项闭锁装置3的锥度头12打开，水泥浆从锥度头12与外壁13的间隙之间注入水泥浆，当水泥浆注入完成后停注浆泵。在失压状态下单项闭锁装置3的锥度头12在弹簧力与水泥浆作用力下将外壁密封，使水泥浆不从管体内部外泄。

2、在注浆导管插入钻孔后靠紧固螺母7将密封套5逐步向锥度套4方向挤压，使密封套5逐步胀开，使密封套5外壁与钻孔紧密结合，起到密封钻孔作用，使注入的水泥浆不从钻孔与注浆导管间外泄。

3、在这两道密封作用下，注入的水泥浆在注浆泵的作用下充填到破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面和裂隙中，起到封堵涌水，胶结岩石，改善围岩力学性能，提高岩体自身整体强度，改变围岩支护状态的作用。

下面介绍注浆导管加工方法。首先，在车床上对管体1进行螺纹加工与锥度套4、锥度头12加工；然后，在钻床上完成管体1的溢浆孔2与单项闭锁装置3固定孔的加工；将加工好的管体1与锥度套4进行焊接；待管体冷却后，进行组装（密封套5、紧固螺母7为外购件）。 

以下为单项闭锁装置的固定方法。先将外购来的弹簧11、垫片10、固定板14、自攻丝及前期加工好的锥度头12、外壁13、固定销9、专用工具准备好，然后进行单项闭锁装置3的组装，将组装好的单项闭锁装置3用专用工具装入注浆导管的管体1里再用自攻丝进行固定，防止在气动注浆泵注浆时将单项闭锁装置打入钻孔中使注浆导管失效。

本产品是一种煤矿巷道维护使用的工具为一次性用具不可复用，特为轻便、操作方便、实用。

本产品与2ZBQ---30/3型气动注浆泵配合使用，通过气动注浆泵将水泥浆注入导管与岩层内，在工作前将气动注浆泵水泥备好备用。操作方法如下：                   

1、在井下成型巷道，存在着巷道顶板、侧帮内存在的破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面和裂隙处，在已有锚杆间隙中穿插，打入与注浆导管相适应的钻孔；

2、将注浆导管依次插入钻孔，将导管外部紧固螺母7紧固，将密封套5与钻孔紧密结合防止注入的水泥浆外溢；

3、将连接头8与气动注浆泵（2ZBQ---30/3）出料口导管连接好；

4、将连接头8与注浆导管连接好；

5、开启气动注浆泵将水泥与水按比例混合好后注入注浆导管与岩层内

6、注入水泥浆后，停注浆泵，将连接头与注浆导管脱离，然后再与下一根注浆导管连接，启动注浆泵进行第二根注浆。依照上述步骤依次类推完成注浆工作。

水泥浆注入后从溢浆孔2溢出，在气动注浆泵的持续加压下，将水泥浆充填到巷道顶板、侧帮内存在的破碎岩石及构造裂隙发育难以支护的破碎岩面和裂隙内，以钻孔为中心直径2m的范围内，起到封堵涌水，胶结岩石，改善围岩力学性能，提高岩体自身整体强度，改变围岩支护状态的作用,降低巷道变形量和垮塌事故的发生率。

Claims (4)

1.一种矿用注浆导管,包括管体（1）和连接头（8），连接头（8）装在管体（1）上面，其特征在于：管体（1）的上面分布有溢浆孔（2），管体（1）上设计有螺纹（9），管体（1）的内部装有单向闭锁装置（3），螺纹（9）的左侧固定有锥度套（4），锥度套（4）的右侧外径小于左侧外径，密封套（5）内径大于锥度套（4）右端外径，密封套（5）紧贴锥度套（4）的右侧安装在螺纹（9）上，螺纹（9）上从左到右依次还安装有垫片（6）、紧固螺母（7）、连接头（8）。

2.根据权利要求1所述的矿用注浆导管，其特征在于：所述的管体（1）的外径为25mm,管体上面有5个溢浆孔（2）。

3.根据权利要求1所述的矿用注浆导管，其特征在于：所述的单向闭锁装置（3）包括固定销（9）、垫片（10）、弹簧（11）、锥度头（12）、外壁（13）和固定板（14），固定板（14）左端依次安装固定销（9）、垫片（10）和弹簧（11），锥度头（12）将弹簧（11）压紧在垫片（10）上，固定板（14）的右端固定在外壁（13）的右端。

4.根据权利要求1所述的矿用注浆导管，其特征在于：所述的单向闭锁装置（3）的外壁（13）通过自攻丝固定在管体（1）上。

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