CN109162667A - 煤矿开采双液注浆装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了煤矿开采双液注浆装置，本发明可以提高对煤层钻孔的注浆效率，实现对煤层的加固处理，本发明在使用时，可以将水玻璃和氯化钙溶液注入钻孔中的浆液管中，待注浆基本完成后，再将矾溶液注入，水玻璃和氯化钙溶液会缓慢的形成硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，提高煤层的强度，防止坍塌，而矾溶液与水玻璃会快速凝结，实现对煤层的堵漏，防止渗水等问题的发生，本发明在配置水玻璃和氯化钙溶液混合液时，水玻璃和氯化钙溶液生成溶胶后，水玻璃要有一定的剩余，便于后续与矾溶液凝结，本发明水玻璃和氯化钙溶液的混合可以十分充分的搅拌，提高凝胶的效果，本发明可以有效的提高对煤层的防渗、加固起到较好的支护与防护效果。

Description

煤矿开采双液注浆装置
技术领域
本发明涉及煤矿开采双液注浆装置，属于煤矿安全注浆支护设备技术领域。
背景技术
目前，对于煤矿开采来说，在煤矿开采的巷道掘进过程中，需要对煤矿巷道进行支护加固处理，尤其上对于软质岩层来说，其加固作用尤为重要。而且，如果不做相应处理，煤矿煤层孔隙过大，很容易出现渗水、坍塌等问题，这就需要对其进行钻孔后注浆加固处理，以便提高巷道内部结构的稳定性和安全性。目前的注浆一般采用注浆管，将膨胀凝胶注入注浆管中，待其膨胀凝固后，实现对煤层的加固处理，这种方式难以实现对煤层的防渗处理，而且，加固可靠性致密性不高，注浆效率也较低，影响煤矿开采的安全性。
本发明针对以上问题，提供煤矿开采双液注浆装置，提高煤矿开采时煤层巷道的稳固性和加固处理，防止其渗水等问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：煤矿开采双液注浆装置，其包括浆液管、外注浆管、内注浆管、封堵组件、滑动座、定位座、浆液泵送组件一和浆液泵送组件二，其中，所述浆液管伸入套设在煤层钻孔内，所述煤层钻孔的外端侧位于所述浆液管的外侧设置有封堵组件，所述封堵组件的中心设置有滑动座，所述内注浆管同轴位于所述外注浆管的内中心位置，且所述内注浆管与所述外注浆管之间的空间为外注浆管的注浆腔，所述外注浆管和内注浆管通过所述滑动座伸入所述浆液管内，所述内注浆管的中心注浆腔连通于所述浆液泵送组件二，所述外注浆管的注浆腔连通于所述浆液泵送组件一，所述外注浆管与内注浆管之间采用所述定位座进行定位连接。
进一步，作为优选，所述浆液泵送组件一包括输送泵一、搅拌桶座和控制阀一，所述输送泵一与浆液一存储箱连接，所述搅拌桶座串联设置在所述输送泵一与外注浆管的注浆腔之间的管路上，所述搅拌筒座内设置有搅拌叶盘，所述输送泵一与内注浆管之间的管路上还设置有所述控制阀一；所述浆液泵送组件二包括混合筒座、输送泵二和控制阀二，所述输送泵二与混合筒座连接，所述输送泵二通过输送管与所述内注浆管的中心注浆腔连接，所述输送泵二的输送管上还设置有所述控制阀二，所述混合筒座上连接设置有并联布设的浆液二输送管和浆液三输送管，所述浆液二输送管与浆液二存储箱连通，所述浆液三输送管与浆液三存储箱连通。
进一步，作为优选，所述混合筒座包括搅叶盘座一、搅叶盘座二、辅助混叶盘和主混叶盘，其中，所述搅叶盘座一和搅叶盘座二采用辅助连通腔连通设置，且所述搅叶盘座一和搅叶盘座二内均设置有搅动圆柱腔，所述搅动圆柱腔内各自的设置有搅叶盘一和搅叶盘二，所述辅助连通腔内设置有辅助混叶盘，所述辅助连通腔上远离所述搅叶盘座一或搅叶盘座二的方向一侧还连通设置有圆柱形结构的主混叶腔，所述主混叶腔内设置有主混叶盘，所述主混叶腔的出浆侧连接至所述内注浆管的中心注浆腔。
进一步，作为优选，所述搅叶盘一和搅叶盘二的形状以及旋转方向使得各自的浆液均向辅助连通腔侧流动，所述辅助混叶盘上的叶片为沿着其径向方向延伸的平面叶片，所述主混叶盘使得混合后的浆液向内注浆管方向流动，且主混叶盘的转速至少为所述搅叶盘一或搅叶盘二的二倍。
进一步，作为优选，所述浆液管的外壁上还阵列设置有多个出浆孔，所述出浆孔的外侧还设置有连接所述浆液管外壁上的防堵组件。
进一步，作为优选，所述防堵组件包括橡胶柱和橡胶盖，其中，所述橡胶柱延伸所述浆液管的径向方向延伸，且固定在所述浆液管外壁的出浆孔的四周，所述橡胶柱的端部固定设置有所述橡胶盖，所述橡胶盖与所述浆液管外壁之间间隔设置，以便使得出浆孔流出的浆液经过橡胶盖与浆液管外壁之间的孔隙流出，以便对煤层的孔隙进行封堵与支护。
进一步，作为优选，所述封堵组件包括外限位座、内限位座和导管，其中，所述外限位座和内限位座间隔的设置在所述滑动座上，且所述外限位座和内限位座之间的空间内填充有膨胀剂，所述导管连通至所述外限位座和内限位座之间的空间，通过向导管内注入水，使得膨胀剂膨胀，实现对钻孔的封堵。
进一步，作为优选，所述定位座为内空结构，所述内注浆管穿过所述定位座设置，所述外注浆管与内注浆管外壁之间的外注浆管的注浆腔与所述定位座的内空腔连通，所述浆液泵送组件一的输送浆液的管路伸入所述定位座的内空腔内。
进一步，作为优选，所述定位座的外部还固定连接有定位套座，所述定位套座的外端侧固定设置有连接耳，注浆完成后，利用连接耳将该外注浆管和内注浆管拉出。
进一步，作为优选，所述浆液泵送组件一泵送的浆液一为矾溶液，所述浆液泵送组件二泵送的浆液二和浆液三分别为水玻璃和氯化钙溶液与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的煤矿开采双液注浆装置，可以提高对煤层钻孔的注浆效率，实现对煤层的加固处理，本发明在使用时，可以将水玻璃和氯化钙溶液注入钻孔中的浆液管中，待注浆基本完成后，再将矾溶液注入，水玻璃和氯化钙溶液会缓慢的形成硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，提高煤层的强度，防止坍塌，而矾溶液与水玻璃会快速凝结，实现对煤层的堵漏，防止渗水等问题的发生，本发明在配置水玻璃和氯化钙溶液混合液时，水玻璃和氯化钙溶液生成溶胶后，水玻璃要有一定的剩余，便于后续与矾溶液凝结，本发明水玻璃和氯化钙溶液的混合可以十分充分的搅拌，提高凝胶的效果，本发明可以有效的提高对煤层的防渗、加固起到较好的支护与防护效果。
附图说明
图1是本发明煤矿开采双液注浆装置的结构示意图；
图2是本发明煤矿开采双液注浆装置的防堵组件结构示意图；
图3是本发明煤矿开采双液注浆装置的定位座结构示意图；
图4是本发明煤矿开采双液注浆装置的混合筒座结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：煤矿开采双液注浆装置，其包括浆液管1、外注浆管4、内注浆管3、封堵组件8、滑动座6、定位座27、浆液泵送组件一和浆液泵送组件二，其中，所述浆液管1伸入套设在煤层钻孔内，所述煤层钻孔的外端侧位于所述浆液管1的外侧设置有封堵组件，所述封堵组件的中心设置有滑动座6，所述内注浆管3同轴位于所述外注浆管4的内中心位置，且所述内注浆管3与所述外注浆管4之间的空间为外注浆管的注浆腔，所述外注浆管4和内注浆管3通过所述滑动座6伸入所述浆液管1内，所述内注浆管3的中心注浆腔连通于所述浆液泵送组件二，所述外注浆管4的注浆腔连通于所述浆液泵送组件一，所述外注浆管4与内注浆管3之间采用所述定位座27进行定位连接。
在本实施例中，所述浆液泵送组件一包括输送泵一14、搅拌桶座13和控制阀一12，所述输送泵一14与浆液一存储箱连接，所述搅拌桶座13串联设置在所述输送泵一14与外注浆管的注浆腔之间的管路11上，所述搅拌筒座13内设置有搅拌叶盘，所述输送泵一与内注浆管之间的管路上还设置有所述控制阀一12；所述浆液泵送组件二包括混合筒座18、输送泵二16和控制阀二17，所述输送泵二16与混合筒座18连接，所述输送泵二16通过输送管与所述内注浆管3的中心注浆腔连接，所述输送泵二16的输送管15上还设置有所述控制阀二17，所述混合筒座18上连接设置有并联布设的浆液二输送管和浆液三输送管，所述浆液二输送管与浆液二存储箱连通，所述浆液三输送管与浆液三存储箱连通。
作为较佳的实施例，所述混合筒座包括搅叶盘座一19、搅叶盘座二20、辅助混叶盘23和主混叶盘21，其中，所述搅叶盘座一19和搅叶盘座二20采用辅助连通腔连通设置，且所述搅叶盘座一19和搅叶盘座二20内均设置有搅动圆柱腔，所述搅动圆柱腔内各自的设置有搅叶盘一和搅叶盘二，所述辅助连通腔内设置有辅助混叶盘23，所述辅助连通腔上远离所述搅叶盘座一或搅叶盘座二的方向一侧还连通设置有圆柱形结构的主混叶腔，所述主混叶腔内设置有主混叶盘21，所述主混叶腔的出浆侧连接至所述内注浆管3的中心注浆腔。
其中，所述搅叶盘一和搅叶盘二的形状以及旋转方向使得各自的浆液均向辅助连通腔侧流动，所述辅助混叶盘23上的叶片为沿着其径向方向延伸的平面叶片，所述主混叶盘21使得混合后的浆液向内注浆管方向流动，且主混叶盘21的转速至少为所述搅叶盘一或搅叶盘二的二倍。
作为更佳的实施例，所述浆液管1的外壁上还阵列设置有多个出浆孔30，所述出浆孔30的外侧还设置有连接所述浆液管外壁上的防堵组件。所述防堵组件包括橡胶柱29和橡胶盖28，其中，所述橡胶柱29延伸所述浆液管的径向方向延伸，且固定在所述浆液管外壁的出浆孔的四周，所述橡胶柱29的端部固定设置有所述橡胶盖28，所述橡胶盖28与所述浆液管外壁之间间隔设置，以便使得出浆孔30流出的浆液经过橡胶盖与浆液管外壁之间的孔隙流出，以便对煤层的孔隙进行封堵与支护。
在本实施例中，所述封堵组件8包括外限位座、内限位座和导管22，其中，所述外限位座和内限位座间隔的设置在所述滑动座6上，且所述外限位座和内限位座之间的空间内填充有膨胀剂，所述导管连通至所述外限位座和内限位座之间的空间，通过向导管内注入水，使得膨胀剂膨胀，实现对钻孔的封堵。所述定位座为内空结构，所述内注浆管穿过所述定位座设置，所述外注浆管与内注浆管外壁之间的外注浆管的注浆腔与所述定位座的内空腔连通，所述浆液泵送组件一的输送浆液的管路伸入所述定位座的内空腔内。所述定位座27的外部还固定连接有定位套座9，所述定位套座9的外端侧固定设置有连接耳10，注浆完成后，利用连接耳10将该外注浆管和内注浆管拉出。所述浆液泵送组件一泵送的浆液一为矾溶液，所述浆液泵送组件二泵送的浆液二和浆液三分别为水玻璃和氯化钙溶液。
本发明的双液注浆装置，可以提高对煤层钻孔的注浆效率，实现对煤层的加固处理，本发明在使用时，可以将水玻璃和氯化钙溶液注入钻孔中的浆液管中，待注浆基本完成后，再将矾溶液注入，水玻璃和氯化钙溶液会缓慢的形成硅酸钙凝胶，起到胶结和填充孔隙的作用，提高煤层的强度，防止坍塌，而矾溶液与水玻璃会快速凝结，实现对煤层的堵漏，防止渗水等问题的发生，本发明在配置水玻璃和氯化钙溶液混合液时，水玻璃和氯化钙溶液生成溶胶后，水玻璃要有一定的剩余，便于后续与矾溶液凝结，本发明水玻璃和氯化钙溶液的混合可以十分充分的搅拌，提高凝胶的效果，本发明可以有效的提高对煤层的防渗、加固起到较好的支护与防护效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.煤矿开采双液注浆装置，其特征在于，其包括浆液管、外注浆管、内注浆管、封堵组件、滑动座、定位座、浆液泵送组件一和浆液泵送组件二，其中，所述浆液管伸入套设在煤层钻孔内，所述煤层钻孔的外端侧位于所述浆液管的外侧设置有封堵组件，所述封堵组件的中心设置有滑动座，所述内注浆管同轴位于所述外注浆管的内中心位置，且所述内注浆管与所述外注浆管之间的空间为外注浆管的注浆腔，所述外注浆管和内注浆管通过所述滑动座伸入所述浆液管内，所述内注浆管的中心注浆腔连通于所述浆液泵送组件二，所述外注浆管的注浆腔连通于所述浆液泵送组件一，所述外注浆管与内注浆管之间采用所述定位座进行定位连接。
2.根据权利要求1所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述浆液泵送组件一包括输送泵一、搅拌桶座和控制阀一，所述输送泵一与浆液一存储箱连接，所述搅拌桶座串联设置在所述输送泵一与外注浆管的注浆腔之间的管路上，所述搅拌筒座内设置有搅拌叶盘，所述输送泵一与内注浆管之间的管路上还设置有所述控制阀一；所述浆液泵送组件二包括混合筒座、输送泵二和控制阀二，所述输送泵二与混合筒座连接，所述输送泵二通过输送管与所述内注浆管的中心注浆腔连接，所述输送泵二的输送管上还设置有所述控制阀二，所述混合筒座上连接设置有并联布设的浆液二输送管和浆液三输送管，所述浆液二输送管与浆液二存储箱连通，所述浆液三输送管与浆液三存储箱连通。
3.根据权利要求2所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述混合筒座包括搅叶盘座一、搅叶盘座二、辅助混叶盘和主混叶盘，其中，所述搅叶盘座一和搅叶盘座二采用辅助连通腔连通设置，且所述搅叶盘座一和搅叶盘座二内均设置有搅动圆柱腔，所述搅动圆柱腔内各自的设置有搅叶盘一和搅叶盘二，所述辅助连通腔内设置有辅助混叶盘，所述辅助连通腔上远离所述搅叶盘座一或搅叶盘座二的方向一侧还连通设置有圆柱形结构的主混叶腔，所述主混叶腔内设置有主混叶盘，所述主混叶腔的出浆侧连接至所述内注浆管的中心注浆腔。
4.根据权利要求3所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述搅叶盘一和搅叶盘二的形状以及旋转方向使得各自的浆液均向辅助连通腔侧流动，所述辅助混叶盘上的叶片为沿着其径向方向延伸的平面叶片，所述主混叶盘使得混合后的浆液向内注浆管方向流动，且主混叶盘的转速至少为所述搅叶盘一或搅叶盘二的二倍。
5.根据权利要求3所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述浆液管的外壁上还阵列设置有多个出浆孔，所述出浆孔的外侧还设置有连接所述浆液管外壁上的防堵组件。
6.根据权利要求3所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述防堵组件包括橡胶柱和橡胶盖，其中，所述橡胶柱延伸所述浆液管的径向方向延伸，且固定在所述浆液管外壁的出浆孔的四周，所述橡胶柱的端部固定设置有所述橡胶盖，所述橡胶盖与所述浆液管外壁之间间隔设置，以便使得出浆孔流出的浆液经过橡胶盖与浆液管外壁之间的孔隙流出，以便对煤层的孔隙进行封堵与支护。
7.根据权利要求3所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述封堵组件包括外限位座、内限位座和导管，其中，所述外限位座和内限位座间隔的设置在所述滑动座上，且所述外限位座和内限位座之间的空间内填充有膨胀剂，所述导管连通至所述外限位座和内限位座之间的空间，通过向导管内注入水，使得膨胀剂膨胀，实现对钻孔的封堵。
8.根据权利要求3所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述定位座为内空结构，所述内注浆管穿过所述定位座设置，所述外注浆管与内注浆管外壁之间的外注浆管的注浆腔与所述定位座的内空腔连通，所述浆液泵送组件一的输送浆液的管路伸入所述定位座的内空腔内。
9.根据权利要求8所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述定位座的外部还固定连接有定位套座，所述定位套座的外端侧固定设置有连接耳，注浆完成后，利用连接耳将该外注浆管和内注浆管拉出。
10.根据权利要求3所述的煤矿开采双液注浆装置，其特征在于：所述浆液泵送组件一泵送的浆液一为矾溶液，所述浆液泵送组件二泵送的浆液二和浆液三分别为水玻璃和氯化钙溶液。
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