CN103867207A - 一种可以进行泥浆循环的冻结管前端密封装置 - Google Patents
一种可以进行泥浆循环的冻结管前端密封装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种可以进行泥浆循环的冻结管前端密封装置,其原理是:该装置通过外套(6)与冻结管(1)焊接在一起,随冻结管一起下入钻孔,当遇到塌孔时,将冻结管上部与泥浆泵连接,进行泥浆循环,泥浆通过该装置的芯体(5)地内孔(14),外套(6)的外孔(13),下体(8)流出,进行泥浆循环;当冻结管下放到位后,向冻结管中投入上密封球(2),上密封球(2)与密封垫(3)贴合后在高压水作用下带动芯体(5)剪断剪切销钉(7)下移,芯体(5)下部的O型密封圈向右移动至外套(6)上密封面(12),隔断冻结管内与外部钻孔的水力联系,实现密封。下密封球(9),复位弹簧(10),定位套(11)用于防止钻孔内泥浆向冻结管内倒流。
Description
本发明属于矿井建设的冻结技术领域
目前在国内外矿井建设特别是煤矿矿井建设中,为了保整井筒的安全开凿,需要对土层和松软岩层进行冻结,冻结法是利用人工制冷技术,使地层中的水结冰,将松散含水岩土变成冻土,增加其强度和稳定性,隔绝地下水,以便在冻结壁的保护下,进行地下工程掘砌作业。冻结施工包括:冻结钻孔施工、冻结管在冻结钻孔内地下放和安装、冻结站安装等。
由于冻结过程中制冷液需要在冻结管内进行循环,因此要保证冻结管对制冷液的密封要求。目前,为了保证冻结管的密封,冻结管均采用全密闭下入。
由于冻结地层基本为土层和松软岩石,所以冻结孔在冻结管下入前很容易坍塌,目前的冻结管结构在下管遇到塌孔时只能把冻结管拔出,对钻孔进行扫孔后重新下管,效率较低。特别是斜井冻结,由于钻孔为近水平斜孔,更容易出现塌孔,为了保证冻结管的顺利下入,特提出本发明。
本发明的原理是,在冻结管的最前部安装本装置,在下放冻结管的过程中遇到塌孔时,不用提出冻结管,而是可以进行泥浆循环,把冻结管当钻杆进行泥浆循环和旋转,保证冻结管的安全下入,当冻结管下放到位后,从冻结管上部投入密封球,并通过泥浆泵向冻结管内压入高压水,高压水带动本装置的内阀芯下移,封闭冻结管与外界的水力联系,实现冻结管与外部的密封。
本发明的具体实施方式见附图。
下面结合附图进行进一步的说明,该各装置由以下各部分组成:冻结管(1),上密封球(2),密封垫(3),O型密封圈(4),芯体(5),外套(6),剪切销钉(7),下体(8),下密封球(9),复位弹簧(10),定位套(11)。
该装置通过外套(6)与冻结管(1)焊接在一起,随冻结管一起下入钻孔,当遇到塌孔时,可以将冻结管上部与泥浆泵连接,进行泥浆循环,泥浆通过该装置的芯体(5)地内孔(14),外套(6)的孔(13),下体(8)流出,冲洗钻孔并进行泥浆循环;同时可以通过钻机旋转冻结管,使冻结管边旋转,边循环泥浆通过塌孔地段。
当冻结管下放到位后,向冻结管中投入上密封球(2),上密封球(2)与密封垫(3)贴合后在高压水作用下带动芯体(5)剪断剪切销钉(7)下移,芯体(5)下部的O型密封圈向右移动至外套(6)上密封面(12),隔断冻结管内与外部钻孔的水力联系,实现密封。下密封球(9),复位弹簧(10),定位套(11)用于防止钻孔内泥浆向冻结管内倒流。
Claims (2)
1.一种可以进行泥浆循环的冻结管前端密封装置,其特征是:该装置通过外套与冻结管焊接在一起,冻结管上部与泥浆泵连接,泥浆通过该装置的芯体内孔,外套的孔,下体流出,进行泥浆循环,下密封球用于防止钻孔内泥浆向冻结管内倒流。
2.如权利要求1所述的芯体上有密封垫,上密封球与密封垫贴合后在高压水作用下带动芯体剪断剪切销钉,芯体下部的O型密封圈移动至外套上密封面,隔断冻结管内与外部钻孔的水力联系,实现密封。
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