CN111636847A - 一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置公开了一种内、外层双向封堵，且能够形成多层封堵定向密封空间，对封孔剂进行封闭式定向膨胀的定向导入装置，其特征在于多个外定向气囊置于气囊固定套外壁上，多个内定向气囊置于固定套内壁上，所述外定向气囊和内定向气囊相对应，所述气囊固定套中部向内凹陷形成定向滑套，所述气囊固定套壁内开有空腔形成注剂通道，多个外喷头置于气囊固定套内壁上，所述外喷头和注剂通道相连通，所述外喷头位于相邻两个外定向气囊之间，多个内喷头置于气囊固定套外壁上，所述内喷头和注剂通道相连通，所述内喷头位于相邻两个内定向气囊之间，所述定向滑套外壁上置有外喷头，所述定向滑套内壁上置有耐磨垫。
Description
技术领域
本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置涉及一种在煤矿瓦斯抽采时，对钻孔封堵剂进行定向导入的装置，属于煤矿设备领域。特别涉及一种内、外层双向封堵，且能够形成多层封堵定向密封空间，对封孔剂进行封闭式定向膨胀的定向导入装置。
背景技术
在煤矿瓦斯抽采过程中，若抽采管与周边钻孔间存在密封不当的缝隙，会导致瓦斯泄露、抽采瓦斯浓度低的问题，而传统上会通过专用的钻孔瓦斯封孔剂利用高压注浆喷头将其喷粘在抽采管与钻孔周围间隙处，使其膨胀凝固形成密封层，以此进行封孔密封保证瓦斯抽采作业的安全进行，但是喷注的封孔剂在进行封堵时处于自由空间内，使得封孔剂在封堵处的开放空间自由流动膨胀，容易留下封堵盲区，影响封堵效果。
公告号CN209780841U公开了一种新型煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向膨胀装置，包括放置环、气泵和A型胶入口，所述放置环的中部安装有上框架，所述A型胶入口设置于上框架的上方另一侧，所述B型胶入口的下方安装有连接管，且连接管的下端外侧套设有卡环，所述气泵的下方设置有进气管，且进气管的中部贯穿于下框架的上端，所述套轴的内侧固定有卡块，且卡块安装于凹槽的内部，并且凹槽开设于内轴的内部，所述内轴的一端安装有固定环，该定向装置由于在喷注封孔剂时其周围为开放空间，导致喷出的流体状封孔剂在未密封间隙内自由流动，容易产生封堵盲区。
发明内容
为了改善上述情况，本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置提供了一种内、外层双向封堵，且能够形成多层封堵定向密封空间，对封孔剂进行封闭式定向膨胀的定向导入装置。
本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置是这样实现的：本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置由注剂管、内定向气囊、充气管、外定向气囊、气囊固定套、连接管、外喷头、定向滑套、软接管、限位环、注剂通道、耐磨垫和内喷头组成，多个外定向气囊置于气囊固定套外壁上，多个内定向气囊置于固定套内壁上，所述外定向气囊和内定向气囊相对应，所述气囊同定套中部向内凹陷形成定向滑套，所述气囊固定套壁内开有空腔形成注剂通道，多个外喷头置于气囊同定套内壁上，所述外喷头和注剂通道相连通，所述外喷头位于相邻两个外定向气囊之间，多个内喷头置于气囊固定套外壁上，所述内喷头和注剂通道相连通，所述内喷头位于相邻两个内定向气囊之间，所述定向滑套外壁上置有外喷头，所述定向滑套内壁上置有耐磨垫，注剂管和气囊同定套的一端相连接，所述注剂管和注剂通道相连通，充气管置于气囊同定套的一端上，所述充气管通过连接管和多个外定向气囊相连接，且相连通，所述充气管通过软接管和多个内定向气囊相连接，所述气囊固定套的两端分别置有限位环，所述内喷头和外喷头水平放置，所述内定向气囊和外定向气囊均为环形气囊，所述内喷头上置有多个喷孔，所述外喷头上置有多个喷孔，所述喷孔孔径朝向出口逐渐减小；
进一步的，靠近气囊固定套一端的所述外定向气囊边缘处斜向上折弯，靠近气囊固定套另一端的所述外定向气囊边缘处斜向下折弯；
进一步的，所述内气囊去除。
有益效果
一、能够形成多层封堵定向密封空间，对封孔剂进行封闭式定向膨胀，提高封孔效果。
二、能够进行内外双向密封封堵，封孔密封效果好。
三、气囊结构能够适应不规则钻孔的密封需求，保证封孔密封效果。
附图说明
图1本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置的立体结构图；
图2本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置的结构示意图；
图3本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置内部的结构示意图；
图4本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置软接管处的结构示意图；
图5本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置使用时的结构示意图；
图6本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置实施例2的结构示意图；
图7本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置实施例3的结构示意图；
附图中
其中为：注剂管(1)，内定向气囊(2)，充气管(3)，外定向气囊(4)，气囊固定套(5)，连接管(6)，外喷头(7)，定向滑套(8)，软接管(9)，限位环(10)，注剂通道(11)，耐磨垫(12)，内喷头(13)，封孔剂(14)，抽采管(15)
具体实施方式：
实施例1
本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置是这样实现的：本发明一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂(14)定向导入装置由注剂管(1)、内定向气囊(2)、充气管(3)、外定向气囊(4)、气囊固定套(5)、连接管(6)、外喷头(7)、定向滑套(8)、软接管(9)、限位环(10)、注剂通道(11)、耐磨垫(12)和内喷头(13)组成，多个外定向气囊(4)置于气囊固定套(5)外壁上，多个内定向气囊(2)置于固定套内壁上，所述外定向气囊(4)和内定向气囊(2)相对应，所述气囊固定套(5)中部向内凹陷形成定向滑套(8)，所述气囊固定套(5)壁内开有空腔形成注剂通道(11)，多个外喷头(7)置于气囊固定套(5)内壁上，所述外喷头(7)和注剂通道(11)相连通，所述外喷头(7)位于相邻两个外定向气囊(4)之间，多个内喷头(13)置于气囊同定套(5)外壁上，所述内喷头(13)和注剂通道(11)相连通，所述内喷头(13)位于相邻两个内定向气囊(2)之间，所述定向滑套(8)外壁上置有外喷头(7)，所述定向滑套(8)内壁上置有耐磨垫(12)，注剂管(1)和气囊固定套(5)的一端相连接，所述注剂管(1)和注剂通道(11)相连通，充气管(3)置于气囊固定套(5)的一端上，所述充气管(3)通过连接管(6)和多个外定向气囊(4)相连接，且相连通，所述充气管(3)通过软接管(9)和多个内定向气囊(2)相连接，所述气囊固定套(5)的两端分别置有限位环(10)，所述内喷头(13)和外喷头(7)水平放置，所述内定向气囊(2)和外定向气囊(4)均为环形气囊，所述内喷头(13)上置有多个喷孔，所述外喷头(7)上置有多个喷孔，所述喷孔孔径朝向出口逐渐减小；
使用时，人员首先将装置套在抽采管(15)上，此时定向滑套(8)卡同在在抽采管(15)上，对装置进行安装固定，人员在注剂管(1)管上设置压力计，将充气管(3)和外部气泵相连接，将注剂管(1)和外部注浆管相连接，然后人员将抽采管(15)伸入到钻孔内，通过充气管(3)向外定向气囊(4)和内定向气囊(2)充气，内定向气囊(2)膨胀对抽采管(15)进行贴合压紧，外定向气囊(4)膨胀抵靠在周围钻孔壁上，形成多层的封闭环状空间，此时相邻两个外定向气囊(4)之间形成注剂槽，然后人员将混合配置好的封孔剂(14)从注剂管(1)注入，封孔剂(14)通过注剂通道(11)从内喷头(13)喷出，对抽采管(15)和气囊固定套(5)之间的空隙进行填充密封，并形成多层环闭空间，同时封孔剂(14)从外喷头(7)喷出，对外定向气囊(4)之间的注剂槽进行填充，并形成的多层环闭空间，然后封孔剂(14)在封闭空间进行定向膨胀形成密封，此时人员观察压力计上的压力数值，当压力达到指定值时，此时孔内封堵剂将要住满，人员通过充气管(3)将内定向气囊(2)、外定向气囊(4)内的空气排出一部分，再次通过注剂管(1)空隙内填装封堵剂进行二次封堵，直至压力计上的压力数值再次到达指定值，封堵效果好，避免出现封堵盲区影响封堵效果；
内定位气囊和外定位气囊能够充气膨胀，进而对钻孔的孔径变化进行自适应，使得封堵效果好；
实施例2
本实施例和实施例1的区别为：靠近气囊同定套(5)一端的所述外定向气囊(4)边缘处斜向上折弯，靠近气囊固定套(5)另一端的所述外定向气囊(4)边缘处斜向下折弯；使用时，能够提高其膨胀后的防滑动性能；
实施例3
本实施例和实施例1的区别为：所述内气囊去除；使用时，人员将抽采管(15)外壁和装置通过粘结剂相连接固定，使用方便，结构简单，降低成本；
所述定向滑套(8)内壁上置有耐磨垫(12)的设计，和钻杆进行直接接触，避免对定向滑套(8)造成磨损；
所述气囊固定套(5)的两端分别置有限位环(10)的设计，能够对外定位气囊和内定位气囊进行限位，避免其向气囊固定套(5)两端膨胀影响侧面封堵效果；
所述气囊同定套(5)中部向内凹陷形成定向滑套(8)的设计，使得气囊同定套(5)和定向滑套(8)一体，连接紧密，避免泄露；
所述内定向气囊(2)和外定向气囊(4)均为环形气囊的设计，在内定向气囊(2)和外定向气囊(4)充气时，相邻的两个内定向气囊(2)或者外定向气囊(4)之间形成密封的密闭空间；
所述内喷头(13)上置有多个喷孔，所述外喷头(7)上置有多个喷孔的设计，能够进行不同角度的喷射，填充效果更好；
所述喷孔孔径朝向出口逐渐减小的设计，增加射程，提高填充效率；
所述内定位气囊、外定位气囊和气囊固定套(5)配合的设计，能够对不同位置的孔壁进行膨胀封堵，封堵效果好，且能够形成多层封堵；
所述内喷头(13)和外喷头(7)配合的设计，能够对内层和外层形成双层注剂封堵，封堵效果好；
通过充气管(3)充气，外定向气囊(4)和内定向气囊(2)充气膨胀的设计，能够使得内定向气囊(2)膨胀对抽采管(15)进行贴合压紧，外定向气囊(4)膨胀抵靠在周围钻孔壁上，以形成多层的封闭环状空间，封堵效果好；
封孔剂(14)从注剂管(1)注入，封孔剂(14)从内喷头(13)和外喷头(7)喷出的设计，使得形成多层环闭空间，避免形成盲区，封堵效果好；
达到内、外层双向封堵，且能够形成多层封堵定向密封空间，对封孔剂(14)进行封闭式定向膨胀的目的。
上述实施例为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。
需要进一步指出的是，上述具体实施例在描述的时候，为了简单明了，仅仅描述了与其他实施例之间的区别，但是本领域技术人员应该知晓，上述具体实施例本身也是独立的技术方案。
Claims (9)
1.一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征是：多个外定向气囊置于气囊固定套外壁上，多个内定向气囊置于固定套内壁上，所述外定向气囊和内定向气囊相对应，所述气囊固定套中部向内凹陷形成定向滑套，所述气囊固定套壁内开有空腔形成注剂通道，多个外喷头置于气囊固定套内壁上，所述外喷头和注剂通道相连通，所述外喷头位于相邻两个外定向气囊之间，多个内喷头置于气囊固定套外壁上，所述内喷头和注剂通道相连通，所述内喷头位于相邻两个内定向气囊之间，所述定向滑套外壁上置有外喷头，所述定向滑套内壁上置有耐磨垫，注剂管和气囊固定套的一端相连接，所述注剂管和注剂通道相连通，充气管置于气囊固定套的一端上，所述充气管通过连接管和多个外定向气囊相连接，且相连通，所述充气管通过软接管和多个内定向气囊相连接，所述气囊固定套的两端分别置有限位环，所述内喷头和外喷头水平放置，通过充气管充气，外定向气囊和内定向气囊充气膨胀，能够使得内定向气囊膨胀对抽采管进行贴合压紧，外定向气囊膨胀抵靠在周围钻孔壁上，以形成多层的封闭环状空间。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征在于靠近气囊固定套一端的所述外定向气囊边缘处斜向上折弯，靠近气囊固定套另一端的所述外定向气囊边缘处斜向下折弯，使用时，能够提高其膨胀后的防滑动性能。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征在于所述内定位气囊、外定位气囊和气囊固定套配合的设计，能够对不同位置的孔壁进行膨胀封堵，能够形成多层封堵。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征在于所述内气囊去除，使用时，人员将抽采管外壁和装置通过粘结剂相连接固定，使用方便，结构简单，降低成本。
5.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征在于所述气囊固定套的两端分别置有限位环的设计，能够对外定位气囊和内定位气囊进行限位，避免其向气囊固定套两端膨胀影响侧面封堵效果。
6.根据权利要求3所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征在于所述内定向气囊和外定向气囊均为环形气囊的设计，在内定向气囊和外定向气囊充气时，相邻的两个内定向气囊或者外定向气囊之间形成密封的密闭空间。
7.根据权利要求3所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征在于所述内定向气囊和外定向气囊均为环形气囊。
8.根据权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征在于所述内喷头上置有多个喷孔，所述外喷头上置有多个喷孔。
9.根据权利要求8所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔封孔剂定向导入装置，其特征在于所述喷孔孔径朝向出口逐渐减小。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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