CN103867207A - 一种可以进行泥浆循环的冻结管前端密封装置 - Google Patents
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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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| CN108412431B (zh) * | 2018-01-24 | 2019-10-18 | 同济大学 | 一种承压水地层自动封水后注浆封堵的装置及方法 |
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