CN108592723A - 一种井下爆破注水一体化封孔器 - Google Patents

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杨威
林柏泉
王皓
路长征
林明华
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Abstract

一种井下爆破注水一体化封孔器，包括胶囊堵头、胶囊、胶囊注水管、钻孔注水管、炮线管、锥形堵头，胶囊的两端分别与胶囊堵头和锥形堵头相接，钻孔注水管和炮线管分别穿过胶囊堵头中部和锥形堵头的顶端，胶囊注水管穿过胶囊堵头伸入胶囊内，钻孔注水管在胶囊内的部分螺旋缠绕在炮线管上。本发明的一种井下爆破注水一体化封孔器，其前端为锥形堵头，有利于胶囊进入钻孔；锥形堵头可以分散松动爆破时的能量，对胶囊予以防护，防止松动爆破损坏胶囊；胶囊内螺旋缠绕的钻孔注水管可在胶囊内伸缩拉长，避免胶囊注水纵向膨胀时被扯断。

Description

一种井下爆破注水一体化封孔器
技术领域
本发明涉及矿用设备，尤其涉及一种井下爆破注水一体化封孔器。
背景技术
世界各主要产煤国都不同程度地发生过煤与瓦斯突出事故，给矿井安全高效生产带来严重威胁，随着矿井采掘深度的不断增加，煤与瓦斯突出矿井的数量也随之不断的增多，瓦斯治理难度加大，煤与瓦斯突出的危险性也越来越显著。目前，国内采用松动爆破和煤层注水的方法，改善煤体的力学性质，释放地应力，抑制瓦斯的吸附解吸。但是目前井下采用黄泥沙子进行封孔，工人劳动强度大，封孔效果不理想。专利CN2017102431068公开了一种封堵装置，通过向胶囊中注水使其膨胀从而进行封孔，这种封孔胶囊仅适用于注气驱替或水力压力等处理方式，用于松动爆破则会由于胶囊前端缺少防护而易在爆破中受损，注水膨胀胶囊在膨胀时不仅有横向膨胀，还有纵向膨胀，在纵向膨胀时，胶囊内的管路易被拉断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结实耐用的一体化封孔器，可用于井下水力爆破，实现封孔、注水、爆破的便捷化操作。
为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：
一种井下爆破注水一体化封孔器，包括胶囊堵头、胶囊、胶囊注水管、钻孔注水管、炮线管、锥形堵头。其中，胶囊的两端分别与胶囊堵头和锥形堵头相接，钻孔注水管和炮线管分别穿过胶囊堵头和锥形堵头，并固定在胶囊堵头中部和锥形堵头上。胶囊注水管穿过胶囊堵头伸入胶囊内，并固定在胶囊堵头上。
进一步的，炮线管在胶囊内的部分为波纹钢管，钻孔注水管在胶囊内的部分螺旋缠绕在波纹钢管上。当胶囊注水膨胀时，波纹钢管伸长，由于钻孔注水管缠绕在波纹钢管上，不会因胶囊的纵向膨胀而被拉断。
进一步的，胶囊注水管上装有第一阀门，第一阀门位于胶囊之外。
进一步的，钻孔注水管靠近胶囊堵头一侧上装有第二阀门，第二阀门位于胶囊之外。
进一步的，炮线管靠近胶囊堵头一侧上装有第三阀门，第三阀门位于胶囊之外。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的一种井下爆破注水一体化封孔器，其前端为锥形堵头，有利于胶囊进入钻孔；锥形堵头可以分散松动爆破时的能量，对胶囊予以防护，防止松动爆破损坏胶囊；胶囊内螺旋缠绕的钻孔注水管可在胶囊内伸缩拉长，避免胶囊注水膨胀时被扯断；本发明的一种井下爆破注水一体化封孔器结构巧妙，实现了放置炸药、注水、封孔的一体化，操作简单，作业效率高。
附图说明
图1为本发明实施例中所述的一种井下爆破注水一体化封孔器的结构示意图；
图2为本发明实施例中所述的胶囊堵头的横切面图；
图3为本发明实施例中所述的锥形堵头的横切面图；
以上图1-3中，1-胶囊堵头；2-胶囊；3-胶囊注水管；4-钻孔注水管；5-炮线管；6-锥形堵头；7-第一阀门；8-第二阀门；9-第三阀门。
具体实施方式：
下面参照附图对本发明做进一步描述。
实施例
如图1所示，一种井下爆破注水一体化封孔器，包括胶囊堵头1、胶囊2、胶囊注水管3、钻孔注水管4、炮线管5、锥形堵头6。胶囊2的两端分别与胶囊堵头1和锥形堵头6相接。如图2和图3所示，钻孔注水管4和炮线管5分别穿过胶囊堵头1中部和锥形堵头6的顶端，并通过插接件或螺纹分别固定在胶囊堵头1和锥形堵头6上。胶囊注水管3穿过胶囊堵头1伸入胶囊2内，并通过插接件或螺纹固定在胶囊堵头1。胶囊2注水膨胀时，不仅有朝向钻孔壁的横向膨胀，也有沿钻孔方向的纵向膨胀。作为优选，炮线管5位于胶囊2中的部分使用波纹钢管转接，钻孔注水管4在胶囊2内的部分螺旋缠绕在炮线管5上。在胶囊2注水膨胀时，波纹钢管伸长，由于钻孔注水管4螺旋缠绕在波纹钢管上，不会因胶囊2的纵向膨胀而被拉断。此外，胶囊注水管3上装有第一阀门7，第一阀门7位于胶囊2之外。钻孔注水管4靠近胶囊堵头1一侧上装有第二阀门8，第二阀门8位于胶囊2之外。炮线管5靠近胶囊堵头1一侧上装有第三阀门9，第三阀门9位于胶囊2之外。第一阀门7用于控制胶囊2内的注水和排水，第二阀门8用于控制向爆破钻孔内的注水和排水，第三阀门9用于防止爆破后水从炮线管5回流。
进行爆破时，首先将炸药筒送至钻孔内的预定爆破点，将炮线从炸药筒引出并穿过炮线管5，炮线管5可防止炮线进水短路；再将胶囊2送入钻孔的预封孔段，之后打开第一阀门7通过胶囊注水管3向胶囊2内注水，胶囊2膨胀，封住钻孔；关闭第一阀门7打开第二阀门8向钻孔内注水直至无法再注入，以实现炸药与水力电动耦合爆破，使炸药的能量更充分地作用于煤层；注水后关闭第二阀门8，引爆炸药筒；爆破后，关闭第三阀门9，打开第二阀门8再次向钻孔内注水直至无法再注入。关闭第二阀门8，打开第一阀门7并断开与第一阀门7相连的供水管，排出胶囊2中的水，以便对胶囊2进行回收再利用。

Claims (5)

1.一种井下爆破注水一体化封孔器，其特征在于，包括胶囊堵头、胶囊、胶囊注水管、钻孔注水管、炮线管、锥形堵头，胶囊的两端分别与胶囊堵头和锥形堵头相接，钻孔注水管和炮线管分别穿过胶囊堵头和锥形堵头并固定在胶囊堵头和锥形堵头，胶囊注水管穿过胶囊堵头伸入胶囊内。
2.根据权利要求1所述的一种井下爆破注水一体化封孔器，其特征在于，所述炮线管在所述胶囊内的部分为波纹钢管，钻孔注水管在所述胶囊内的部分螺旋缠绕在波纹钢管上。
3.根据权利要求1所述的一种井下爆破注水一体化封孔器，其特征在于，所述胶囊注水管上装有第一阀门，所述第一阀门位于所述胶囊之外。
4.根据权利要求1所述的一种井下爆破注水一体化封孔器，其特征在于，所述钻孔注水管靠近所述胶囊堵头一侧上装有第二阀门，所述第二阀门位于所述胶囊之外。
5.根据权利要求1所述的一种井下爆破注水一体化封孔器，其特征在于，所述炮线管靠近所述胶囊堵头的一侧上装有第三阀门，所述第三阀门位于所述胶囊之外。
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