CN112282839A - 一种钻孔用封堵井下空洞装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种钻孔用封堵井下空洞装置，包括储浆袋、端头保护器及一根或两根用于输送料液的输料管，端头保护器竖直设置，其上部以丝扣与同心大小头连接，内部中空且上下两端均敞口；每根输料管均竖直设置，其上下两端均敞口，其下端延伸至端头保护器内，上端竖直向上延伸出端头保护器，直至浆站；储浆袋的袋口从端头保护器的下端延伸至端头保护器内，并可拆卸的套装在输料管的下端外，且与输料管连通。本发明的有益效果是能够在钻探穿过井下空洞、封堵巷道等施工作业时，在井下空间快速成型大体积固体，减少浆液扩散，降低材料消耗和施工周期，从而降低施工成本，提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭技术、能源钻探领域，具体涉及一种钻孔用封堵井下空洞装置。
背景技术
煤炭作为我国利用最悠久的资源之一，已经有数百年开采历史，在矿井开采过程中形成了大量的地下空洞，这些地下空洞给后期深部勘探、矿井水防治以及地面规划重建都构成了重大影响。为解决后期勘探或矿井防治老空水问题时，巷道封堵时间长、浆液扩散远、项目成本高的问题，本申请设计出在钻孔中使用，通过控制浆液扩散，快速凝固成型技术形成钻孔周边一定区域空间重铸，从而达到控制浆液扩散，降低项目费用的目的，具有较大的推广应用价值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钻孔用封堵井下空洞装置，旨在解决上述技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种钻孔用封堵井下空洞装置，包括储浆袋、端头保护器及一根或两根用于输送料液的输料管，所述端头保护器竖直设置，其内部中空且上下两端均敞口；每根所述输料管均竖直设置，其上下两端均敞口，其下端延伸至所述端头保护器内，上端竖直向上延伸出所述端头保护器；所述储浆袋的袋口从所述端头保护器的下端延伸至所述端头保护器内，并可拆卸的套装在所述输料管的下端外，且与所述输料管连通。
本发明的有益效果是：封堵时，通过输料管将浆料和速凝剂送至储浆袋内，通过浆液与速凝剂在储浆袋内融合，并快速凝固形成固结体，再通过本领域技术人员所能想到的方式使得储浆袋与输料管分离，从而使得储浆袋封堵住空洞，操作简便，封堵效率大大提高。本发明能够在钻探、封堵巷道等施工作业时，在井下空间快速成型大体积固体，减少浆液扩散，降低材料消耗和施工周期，从而降低施工成本，提高施工效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，还包括用于下送所述储浆袋的下送器，所述输料管的数量为一根；所述下送器的下端敞口，其固定套设于所述输料管外，所述输料管贴近所述下送器的内壁，且其上端竖直向上延伸出所述下送器的上端、下端竖直向下延伸出所述下送器的下端，所述端头保护器固定套设在所述下送器的下端外；所述储浆袋的袋口通过所述绷带绑在所述下送器的下端外。
采用上述进一步方案的有益效果是使用时，首先将储浆袋的袋口绑在下送器外，并将储浆袋从下送器的下端塞入下送器内，然后通过下送器将储浆袋送至空洞内，最后利用注浆时产生的压力将储浆袋打开，并通过输料管将混合后的速凝剂和浆料送至储浆袋内，使用方便。
需要说明的是，由于上述方案速凝剂和浆料是通过一根输料管送至储浆袋内的，所以该方案主要适用于速凝剂和浆料混合后凝固较慢的情况。
进一步，还包括用于下送所述储浆袋的下送器，所述输料管的数量为两根，分别为速凝剂输送管和浆料输送管；所述下送器的下端敞口，其固定套设于所述速凝剂输送管外，所述速凝剂输送管贴近所述下送器的内壁，且其上端竖直向上延伸出所述下送器的上端、下端竖直向下延伸出所述下送器的下端；所述浆料输送管位于所述下送器外，其下端与所述下送器的上端连通，所述端头保护器固定套设在所述下送器的下端和所述速凝剂输送管的下端外；所述储浆袋的袋口通过所述绷带绑在所述下送器和所述速凝剂输送管的下端外。
采用上述进一步方案的有益效果是使用时，首先将储浆袋的袋口绑在下送器外，并将储浆袋从下送器的下端塞入下送器内，然后通过下送器将储浆袋送至空洞内，最后利用注浆时产生的压力将储浆袋打开，并通过两根输料管分别将速凝剂和浆料送至储浆袋内混合，使用方便。
需要说明的是，由于上述方案速凝剂和浆料是通过两根输料管送至储浆袋内的，所以该方案主要适用于速凝剂和浆料混合后凝固较快的情况。
进一步，所述下送器的下端外固定安装有至少一个用于割断所述绷带的刀片，所述刀片位于所述绷带的下方，其刀口朝上并与所述绷带贴合。
采用上述进一步方案的有益效果是当储浆袋内浆料的量达到完全封住空洞时，上提下送器，储浆袋在自身重力的作用下不会跟随下送器上移，此时通过刀片将储浆袋袋口的绷带割断，使得储浆袋与下送器自动分离，无需多余操作，操作非常简便。
进一步，所述刀片的数量为多个，多个所述刀片均匀间隔分布在所述下送器的下端外。
采用上述进一步方案的有益效果是保证绷带能够顺利被割断。
进一步，每个所述刀片均为三角形刀片，所述三角形刀片的其中一个直角边与所述下送器固定连接，其刀口位于斜边上。
采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，能够很好的将储浆袋袋口的绷带割断，使得储浆袋与下送器自动分离。
进一步，所述下送器为呈筒状结构的筒体。
采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，与输料管的外形相匹配，便于与端头保护器和储浆袋更好的配合。
进一步，所述端头保护器由上部和下部拼接而成，所述下部套设于所述下送器和所述输料管的下端外，其上端通过丝扣与所述上部的下端可拆卸连接，所述上部的上端与所述下送器固定连接。
采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，便于将储浆袋的袋口绑在下送器上，操作简便，同时可避免储浆袋破裂。
进一步，所述端头保护器为呈筒状结构的筒体。
采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，能够更好的保护储浆袋。
进一步，所述端头保护器呈上端细、下端粗的结构。
采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，可以更好的与下送器固定连接。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中I-I＇的剖视图；
图3为图1中A的放大图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、储浆袋，2、端头保护器，3、绷带，4、下送器，5、速凝剂输送管，6、浆料输送管，7、刀片。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1至图3所示，本发明提供一种钻孔用封堵井下空洞装置，包括储浆袋1、端头保护器2及一根或两根用于输送料液的输料管，端头保护器2竖直设置，其内部中空且上下两端均敞口；每根输料管均竖直设置，其上下两端均敞口，其下端延伸至端头保护器2内，上端竖直向上延伸出端头保护器2，直至浆站；储浆袋1的袋口从端头保护器2的下端延伸至端头保护器2内，并可拆卸的套装在输料管的下端外，且与输料管连通。封堵时，通过输料管将浆料和速凝剂送至储浆袋1内，通过浆液与速凝剂在储浆袋1内融合，并快速凝固形成固结体，通过本领域技术人员所能想到的方式使得储浆袋1与输料管分离，从而使得储浆袋1封堵住空洞，操作简便，封堵效率大大提高。本发明能够在钻探、封堵巷道等施工作业时，在井下空间快速成型大体积固体，减少浆液扩散，降低材料消耗和施工周期，从而降低施工成本，提高施工效率。
上述绷带3与储浆袋1一体成型，结构简单。
实施例1
在上述结构的基础上，本实施例还包括用于下送储浆袋1的下送器4，输料管的数量为一根；下送器4的下端敞口，其固定套设于输料管外，通常采用焊接的方式，或者通过变径接头连通，输料管贴近下送器4的内壁，且其上端竖直向上延伸出下送器4的上端、下端竖直向下延伸出下送器4的下端，端头保护器2固定套设在下送器4的下端外；储浆袋1的袋口通过绷带3绑在下送器4的下端外。使用时，首先将储浆袋1的袋口绑在下送器4外，并将储浆袋1从下送器4的下端塞入下送器4内，然后通过下送器4将储浆袋1送至空洞内，最后利用注浆时产生的压力将储浆袋1打开，并通过输料管将混合后的速凝剂和浆料送至储浆袋1内，使用方便。
上述下送器4的上端可以敞口，此时输料管可以通过支架与下送器4的上端焊接在一起；下送器4的上端也可以封闭，此时其上端设有供输料管穿过的通孔，输料管可以通过变径接头与下送器4的上端连通。
需要说明的是，由于上述方案速凝剂和浆料是通过一根输料管送至储浆袋1内的，所以该方案主要适用于速凝剂和浆料混合后凝固较慢的情况，当速凝剂和浆料混合后凝固的速度较快时则不能使用该方案，否在浆料会在输料管内就发生凝固，无法到达储浆袋1内。
实施例2
在上述结构的基础上，本实施例还包括用于下送储浆袋1的下送器4，输料管的数量为两根，分别为速凝剂输送管5和浆料输送管6；下送器4的下端敞口，其固定套设于速凝剂输送管5外，速凝剂输送管5贴近下送器4的内壁，且其上端竖直向上延伸出下送器4的上端、下端竖直向下延伸出下送器4的下端；浆料输送管6位于下送器4外，其下端与下送器4的上端连通，端头保护器2固定套设在下送器4的下端和速凝剂输送管5的下端外，通常采用焊接的方式，储浆袋1的袋口通过绷带3绑在下送器4和速凝剂输送管5的下端外。使用时，首先将储浆袋1的袋口绑在下送器4外，并将储浆袋1从下送器4的下端塞入下送器4内，然后通过下送器4将储浆袋1送至空洞内，最后利用注浆时产生的压力将储浆袋1打开，并通过两根输料管分别将速凝剂和浆料送至储浆袋1内混合，使用方便。
由于使用时首先需要将储浆袋1塞入下送器4内，所以速凝剂输送管5需要贴近下送器4的内壁，避免影响储浆袋1的塞入。
上述下送器4的上端可以敞口，此时输料管可以通过支架与下送器4的上端焊接在一起；下送器4的上端也可以封闭，此时其上端设有供输料管穿过的通孔。
另外，当输料管的数量为一根时，输料管的下端可以直接与下送器4连通，例如浆料输送管6与下送器4的连接关系，但是此时没有速凝剂输送管5；输料管的下端也可以延伸至下料器4内，并穿出下送器4，例如速凝剂输送管5与下送器4的关系，但是此时没有浆料输送管6；具体采用何种方式需要根据需求进行设计。
需要说明的是，由于上述方案速凝剂和浆料是通过一根输料管送至储浆袋1内的，所以该方案主要适用于速凝剂和浆料混合后凝固较慢的情况。
另外，速凝剂输送管5和浆料输送管6的上端分别延伸至与浆站的相应设备连通。
上述实施例一和实施例二为并列方案，应用于不同的场景。
除上述实施方式外，储浆袋1的袋口也可以通过胶带绑在下送器4的下端外。
使用时，可以通过人工的方式将速凝剂和浆料通过输料管加入储浆袋1内，也可以通过机械的方式，例如每根输料管的上端通过管路与对应的储料设备连通，每根管路上均安装有输送泵。
实施例3
在实施例一或实施例二的基础上，本实施例中，下送器4的下端外固定安装有至少一个用于割断绷带3的刀片7，刀片7位于绷带3的下方，其刀口朝上并与绷带3贴合；每个刀片7直接焊接在下送器4上。当储浆袋1内浆料的量达到完全封住空洞时，上提下送器4，储浆袋1在自身重力的作用下不会跟随下送器4上移，此时通过刀片7将储浆袋1袋口的绷带3割断，使得储浆袋1与下送器4自动分离，无需多余操作，操作非常简便。
需要说明的是，浆料和速凝剂加入储浆袋1内后会在一定时间内发生凝固，凝固后通过刀片7将绷带3割断，然后装有混合桨叶的储浆袋1封住空洞。
实施例4
在实施例三的基础上，优选地，本实施例中，刀片7的数量为多个，多个刀片7均匀间隔分布在下送器4的下端外，保证绷带3能够顺利被割断。
实施例5
在实施例三的基础上，优选地，本实施例中，每个刀片7均为三角形刀片，三角形刀片的其中一个直角边与下送器4固定连接，其刀口位于斜边上，结构简单，设计合理，能够很好的将储浆袋1袋口的绷带3割断，使得储浆袋1与下送器4自动分离。
实施例6
在实施例一或实施例二的基础上，下送器4为呈筒状结构的筒体，以浆料推出储浆袋1后作为输料管用，结构简单，与输料管的外形相匹配，便于与端头保护器2和储浆袋1更好的配合。
实施例7
在上述结构的基础上，本实施例中，端头保护器2由上部和下部拼接而成，上部的上端与下送器4固定连接(焊接)，下部套设于下送器4和输料管的下端外，其上端通过丝扣与上部的下端可拆卸连接，通常采用丝扣连接，上部的上端与下送器4固定连接，通常采用焊接的方式，结构简单，设计合理，便于将储浆袋1的袋口绑在下送器4上，操作简便，同时可避免储浆袋1破裂。
优选地，上述组成端头保护器2的上部为同心大小头，便于与下送器4焊接在一起。
实施例8
在上述结构的基础上，本实施例中，端头保护器2为呈筒状结构的筒体，结构简单，设计合理，能够更好的保护储浆袋1。
除上述形状外，端头保护器2也可以采用其他适宜形状的结构，但是占用的空间相对较大，成本较高。
优先地，本实施例中，端头保护器2呈上端细、下端粗的结构，结构简单，设计合理，可以更好的与下送器4固定连接。
本发明的工作原理如下：
拆装时，将端头保护器2的下部拆卸下来，然后手动将储浆袋1绑在下送器4的下端上并塞入下送器4内，最后再将端头保护器2的下部与上部连接在一起；
手动将上述装好的储浆袋1置于井下空洞内，然后通过上述方式向储浆袋1内加入混合浆料，待混合浆料凝固后，手动上提下送器4，储浆袋1袋口的绷带3在刀片7的作用下自动断裂，储浆袋1封住井下空洞。
与传统的井下空洞封堵技术相比，本发明的有益效果为：传统技术中，直接将混合浆料注入空洞内，混合浆料耗费量较大，且凝固的时间较长，封堵效率低下；而本申请节省了混合浆料，且混合浆料凝固的速度较快，封堵效率大大提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：包括储浆袋(1)、端头保护器(2)及一根或两根用于输送料液的输料管，所述端头保护器(2)竖直设置，内部中空且上下两端均敞口；每根所述输料管均竖直设置，其上下两端均敞口，其下端延伸至所述端头保护器(2)内，上端竖直向上延伸出所述端头保护器(2)；所述储浆袋(1)的袋口从所述端头保护器(2)的下端延伸至所述端头保护器(2)内，并可拆卸的套装在所述输料管的下端外，且与所述输料管连通。
2.根据权利要求1所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：还包括用于下送所述储浆袋(1)的下送器(4)，所述输料管的数量为一根；所述下送器(4)的下端敞口，其固定套设于所述输料管外，所述输料管贴近所述下送器(4)的内壁，且其上端竖直向上延伸出所述下送器(4)的上端、下端竖直向下延伸出所述下送器(4)的下端，所述端头保护器(2)固定套设在所述下送器(4)的下端外；所述储浆袋(1)的袋口通过所述绷带(3)绑在所述下送器(4)的下端外。
3.根据权利要求1所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：还包括用于下送所述储浆袋(1)的下送器(4)，所述输料管的数量为两根，分别为速凝剂输送管(5)和浆料输送管(6)；所述下送器(4)的下端敞口，其固定套设于所述速凝剂输送管(5)外，所述速凝剂输送管(5)贴近所述下送器(4)的内壁，且其上端竖直向上延伸出所述下送器(4)的上端、下端竖直向下延伸出所述下送器(4)的下端；所述浆料输送管(6)位于所述下送器(4)外，其下端与所述下送器(4)的上端连通，所述端头保护器(2)固定套设在所述下送器(4)的下端和所述速凝剂输送管(5)的下端外；所述储浆袋(1)的袋口通过所述绷带(3)绑在所述下送器(4)和所述速凝剂输送管(5)的下端外。
4.根据权利要求2或3所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：所述下送器(4)的下端外固定安装有至少一个用于割断所述绷带(3)的刀片(7)，所述刀片(7)位于所述绷带(3)的下方，其刀口朝上并与所述绷带(3)贴合。
5.根据权利要求4所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：所述刀片(7)的数量为多个，多个所述刀片(7)均匀间隔分布在所述下送器(4)的下端外。
6.根据权利要求4所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：每个所述刀片(7)均为三角形刀片，所述三角形刀片的其中一个直角边与所述下送器(4)固定连接，其刀口位于斜边上。
7.根据权利要求2或3所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：所述下送器(4)为呈筒状结构的筒体。
8.根据权利要求2或3任一项所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：所述端头保护器(2)由上部和下部拼接而成，所述下部套设于所述下送器(4)和所述输料管的下端外，其上端通过丝扣与所述上部的下端可拆卸连接，所述上部的上端与所述下送器(4)固定连接。
9.根据权利要求1-3任一项所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：所述端头保护器(2)为呈筒状结构的筒体。
10.根据权利要求9所述的钻孔用封堵井下空洞装置，其特征在于：所述端头保护器(2)呈上端细、下端粗的结构。
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