CN113914815A - 一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置 - Google Patents
一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其包括：支撑基座，密封嵌入在煤矿瓦斯抽采钻孔内；输送管件，竖直贯穿固定在所述支撑基座上，所述输送管件上安装有分流座，所述分流座的两侧竖直对称连通有排液管，所述排液管上连通有伸缩导管；导流件，可相对转动的设置在所述输送管件上；中心导杆，同轴固定在所述输送管件的下端；扩孔塑型组件，可相对滑动的套接设置在所述中心导杆外；以及注浆封堵装置，与所述扩孔塑型组件相连接并位于其下方，所述注浆封堵装置的上端通过两个对称设置的外排管与各所述排液管相连通，并在所述扩孔塑型组件完成钻孔内部塑型后对其内壁填液注浆。
Description
技术领域
本发明属于煤矿瓦斯注浆设备技术领域，具体是一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置。
背景技术
在对煤矿进行开采的过程中，往往需要进行钻孔，孔体的形成能够运用在多个方面，而在抽采瓦斯时，利用钻孔形成的抽采孔进行抽采，然而，目前由于煤体的松散破碎，或者钻孔周围裂隙结构的动态变化，导致了成孔时容易发生塌孔等情况，危害着工作人员的生命安全。为了减少此类情况的发生，可对煤体先进行加固，一般来说，钻孔注浆是加固的最好方式，然而，目前多数情况下采用直接注浆的方式进行封孔处理，但在直接注浆中，受钻孔裂隙煤矿土质松动影响，浆体材料难以配合钻孔周围裂隙形成紧实封堵状态，易在后期钻孔时产生分离断裂，其安全使用性较低，且，尤其对于长距离注浆封孔时表现极为明显。因此，本领域技术人员提供了一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其包括：
支撑基座，密封嵌入在煤矿瓦斯抽采钻孔内；
输送管件，竖直贯穿固定在所述支撑基座上，所述输送管件上安装有分流座，所述分流座的两侧竖直对称连通有排液管，所述排液管上连通有伸缩导管；
导流件，可相对转动的设置在所述输送管件上；
中心导杆，同轴固定在所述输送管件的下端；
扩孔塑型组件，可相对滑动的套接设置在所述中心导杆外；以及
注浆封堵装置，与所述扩孔塑型组件相连接并位于其下方，所述注浆封堵装置的上端通过两个对称设置的外排管与各所述排液管相连通，并在所述扩孔塑型组件完成钻孔内部塑型后对其内壁填液注浆。
进一步，作为优选，所述扩孔塑型组件包括：
定位环架，同轴嵌入固定在所述支撑基座内；
主卷轮，可相对转动的设置在所述定位环架内，所述主卷轮上绕接有连接绳件，且所述定位环架上位于所述主卷轮的下方还转动设置有导向轮，所述连接绳件传接在所述导向轮上；
固定盘件，为上下对称设置的两个，各所述固定盘件内嵌入固定有滑动环套，并由所述滑动环套限位滑动在所述中心导杆上，所述固定盘件上对称设置有卷线轮，所述连接绳件的一端与所述卷线轮相连接；
内轴架，竖直连接在所述固定盘件之间；
外撑定位装置，上下对称套接固定在所述内轴架的两端；以及
内扩孔装置，同轴可相对转动的设置在所述内轴架上，位于所述外撑定位装置之间。
进一步，作为优选，所述外撑定位装置包括：
内联环座，同轴固定在所述内轴架上，所述内联环座内圆周阵列开设有多个安装凹位；
顶撑杆，可相对滑动的限位设置在所述安装凹位内，各所述顶撑杆的一端均固定有扩架件；以及
旋转盘，可相对转动的同轴设置在所述内联环座上，所述内联环座外设置有外设电机，所述外设电机的输出端通过齿轮啮合作用与所述旋转盘连接传动；且所述旋转盘上对应开设有多个导向槽，各所述顶撑杆上设置有轴接块，所述轴接块滑动设置在所述导向槽内。
进一步，作为优选，所述内扩孔装置包括：
外轴套件，通过转子可相对转动的套接设置在所述内轴架上；
连接座，为圆周阵列设置的多个，各所述连接座分别上下对称设置在所述外轴套件上；
传动支件，可相对转动的设置在所述连接座上；
调节伸缩杆，与各所述连接座一一对应设置，所述调节伸缩杆的输出端通过支杆与所述传动支件相连接；
滑动导杆，横向固定在所述外轴套件中部；
侧扩架，被构造成两段式可折叠结构，所述侧扩架上通过外导套限位滑动设置在所述滑动导杆上，且所述侧扩架的一端与所述传动支件相铰接；以及
复式顶位组件，为圆周设置的多个，各所述复式顶位组件与所述侧扩架一一对应连接，并驱动所述侧扩架沿所述滑动导杆进行横向滑动。
进一步，作为优选，所述侧扩架外还贴合设置有塑型件，所述塑型件被构造成弧形结构，且所述塑型件与所述侧扩架之间连接有内弹簧。
进一步，作为优选，所述连接座上可相对滑动的设置有外联件，所述传动支件与所述外联件相铰接，且所述外联件与所述连接座之间设置有复位弹簧。
进一步，作为优选，所述复式顶位组件包括：
转动盘一、转动盘二，可相对转动的设置在所述外轴套件上，所述转动盘一与转动盘二上分别铰接有外接杆以及内接杆；
顶位套件，为两段可伸缩式结构，所述顶位套件的前端与所述外接杆相铰接，所述顶位套件的后端与所述内接杆相铰接；以及
支撑弹簧，横向连设在所述顶位套件内。
进一步，作为优选，所述转动盘一的转速低于所述转动盘二的转速。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，通过将支撑基座嵌入架设在煤矿瓦斯抽采钻孔内，设置在其下方的扩孔塑型组件能够通过竖向滑动作用对抽采钻孔内部进行扩孔塑型，并形成内部基带层，而长距离钻孔中，可对应调整内部基带层之间的垂直间距，以增强抽采钻孔煤矿紧实度，再由注浆封堵装置对其自下而上进行周期性逐一注浆，从而实现煤矿瓦斯抽采钻孔的多段注浆封孔；而在扩孔塑型中，其可通过复式顶位组件对侧扩架提供径向牵引力，使得其外部的塑型件能够对钻孔内壁进行高密度扩撑，而侧扩架被构造成两段式可折叠结构，使得内部基带层部扩撑结构呈椭圆形，以此在注浆后保证内部基带层的牢固性，同时，在侧扩架扩孔塑型中，复式顶位组件能够提供双动力冲击牵引力，使得侧扩架能够对抽采钻孔的内壁进行紧密扩压，提高内部紧实度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中扩孔塑型组件的结构示意图；
图3为本发明中外撑定位装置的结构示意图；
图4为本发明中扩孔装置的结构示意图；
图5为本发明中连接座的结构示意图；
图6为本发明中复式顶位组件的结构示意图；
图中：1支撑基座、2输送管件、201导流件、202分流座、3注浆封堵装置、301外排管、4中心导杆、5扩孔塑型组件、501定位环架、502主卷轮、503导向轮、504固定盘件、505卷线轮、506内轴架、6外撑定位装置、601内联环座、602顶撑杆、603扩架件、604旋转盘、7内扩孔装置、701外轴套件、702连接座、703调节伸缩杆、704滑动导杆、705侧扩架、706塑型件、707传动支件、708复位弹簧、709外联件、8复式顶位组件、801转动盘一、802转动盘二、803外接杆、804内接杆、805顶位套件。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施例中，一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其包括：
支撑基座1，密封嵌入在煤矿瓦斯抽采钻孔内；
输送管件2，竖直贯穿固定在所述支撑基座1上，所述输送管件2上安装有分流座202，所述分流座202的两侧竖直对称连通有排液管，所述排液管上连通有伸缩导管；
导流件201，可相对转动的设置在所述输送管件2上；
中心导杆4，同轴固定在所述输送管件2的下端；
扩孔塑型组件5，可相对滑动的套接设置在所述中心导杆4外；以及
注浆封堵装置3，与所述扩孔塑型组件5相连接并位于其下方，所述注浆封堵装置3的上端通过两个对称设置的外排管301与各所述排液管相连通，并在所述扩孔塑型组件5完成钻孔内部塑型后对其内壁填液注浆。
本实施例中，所述扩孔塑型组件5包括：
定位环架501，同轴嵌入固定在所述支撑基座1内；
主卷轮502，可相对转动的设置在所述定位环架501内，所述主卷轮502上绕接有连接绳件，且所述定位环架501上位于所述主卷轮502的下方还转动设置有导向轮503，所述连接绳件传接在所述导向轮503上；
固定盘件504，为上下对称设置的两个，各所述固定盘件504内嵌入固定有滑动环套，并由所述滑动环套限位滑动在所述中心导杆4上，所述固定盘504上对称设置有卷线轮505，所述连接绳件的一端与所述卷线轮505相连接；
内轴架506，竖直连接在所述固定盘件504之间；
外撑定位装置6，上下对称套接固定在所述内轴架506的两端；以及
内扩孔装置7，同轴可相对转动的设置在所述内轴架506上，位于所述外撑定位装置6之间，其中，外撑定位装置能够将装置主体稳定架空在抽采钻孔内，方便内扩孔装置在进行扩孔塑型时保持定点工作。
作为较佳的实施例，所述外撑定位装置6包括：
内联环座601，同轴固定在所述内轴架506上，所述内联环座601内圆周阵列开设有多个安装凹位；
顶撑杆602，可相对滑动的限位设置在所述安装凹位内，各所述顶撑602的一端均固定有扩架件603；以及
旋转盘604，可相对转动的同轴设置在所述内联环座601上，所述内联环座601外设置有外设电机，所述外设电机的输出端通过齿轮啮合作用与所述旋转盘604连接传动；且所述旋转盘604上对应开设有多个导向槽，各所述顶撑杆603上设置有轴接块，所述轴接块滑动设置在所述导向槽内。
本实施例中，所述内扩孔装置7包括：
外轴套件701，通过转子可相对转动的套接设置在所述内轴架506上；
连接座702，为圆周阵列设置的多个，各所述连接座702分别上下对称设置在所述外轴套件701上；
传动支件707，可相对转动的设置在所述连接座702上；
调节伸缩杆703，与各所述连接座702一一对应设置，所述调节伸缩杆703的输出端通过支杆与所述传动支件707相连接；
滑动导杆704，横向固定在所述外轴套件701中部；
侧扩架705，被构造成两段式可折叠结构，所述侧扩架705上通过外导套限位滑动设置在所述滑动导杆704上，且所述侧扩架705的一端与所述传动支件707相铰接；以及
复式顶位组件8，为圆周设置的多个，各所述复式顶位组件8与所述侧扩架705一一对应连接，并驱动所述侧扩架705沿所述滑动导杆704进行横向滑动，其中，优先通过调节伸缩杆的横向伸缩调整作用使得侧扩架能够初步抵靠在抽采钻孔的内壁，由复式顶位组件对其提供径向冲击牵引力，使得侧扩架完成对抽采钻孔的塑型加固。
本实施例中，所述侧扩架705外还贴合设置有塑型件706，所述塑型件706被构造成弧形结构，且所述塑型件706与所述侧扩架705之间连接有内弹簧，使得该扩孔形成的内部基带层能够呈椭圆形结构，以便于在注浆后保证内部基带层的牢固性。
本实施例中，所述连接座702上可相对滑动的设置有外联件709，所述传动支件707与所述外联件709相铰接，且所述外联件709所述连接座702之间设置有复位弹簧708，方便复式顶位组件对侧扩架提供径向冲击牵引力时，侧扩架整体能够进行径向位移调整。
作为较佳的实施例，所述复式顶位组件8包括：
转动盘一801、转动盘二802，可相对转动的设置在所述外轴套件701上，所述转动盘一801与转动盘二802上分别铰接有外接杆803以及内接杆804；
顶位套件805，为两段可伸缩式结构，所述顶位套件805的前端与所述外接杆803相铰接，所述顶位套件805的后端与所述内接杆804相铰接；以及支撑弹簧，横向连设在所述顶位套件805内。
本实施例中，所述转动盘一801的转速低于所述转动盘二802的转速，也就是说，由转动盘一与转动盘二的同步旋转作用，使得外接杆能优先通过顶位套件对侧扩架提供横向冲压，此时抽采钻孔内壁周围岩层达到初步紧实效果，而顶位套件处于整体相对伸出状态，由内接杆对其提供横向冲压，以达到二次紧实冲击，使得抽采钻孔内壁表面结构紧凑，并更为紧密，从而在注浆中保证浆料不会产生外流或对抽采钻孔内壁造成注液孔隙，进一步提高封孔牢固性。
具体地，在煤矿瓦斯多段式注浆封孔中，由主卷轮的旋转作用通过连接绳件控制内扩孔装置进行竖向位移调整，由内扩孔装置对抽采钻孔内部进行扩孔塑型工作，并形成内部基带层，优先对应调整内部基带层之间的垂直间距，再由注浆封堵装置对其自下而上进行周期性逐一注浆，从而实现煤矿瓦斯抽采钻孔的多段注浆封孔，尤其在扩孔塑型中，复式顶位组件能够提供二次径向冲击牵引力，使得抽采钻孔内壁表面结构更加紧凑，保证浆料不会产生外流或对抽采钻孔内壁造成注液孔隙。
上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其特征在于：其包括：
支撑基座(1)，密封嵌入在煤矿瓦斯抽采钻孔内；
输送管件(2)，竖直贯穿固定在所述支撑基座(1)上，所述输送管件(2)上安装有分流座(202)，所述分流座(202)的两侧竖直对称连通有排液管，所述排液管上连通有伸缩导管；
导流件(201)，可相对转动的设置在所述输送管件(2)上；
中心导杆(4)，同轴固定在所述输送管件(2)的下端；
扩孔塑型组件(5)，可相对滑动的套接设置在所述中心导杆(4)外；以及
注浆封堵装置(3)，与所述扩孔塑型组件(5)相连接并位于其下方，所述注浆封堵装置(3)的上端通过两个对称设置的外排管(301)与各所述排液管相连通，并在所述扩孔塑型组件(5)完成钻孔内部塑型后对其内壁填液注浆。
2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其特征在于：所述扩孔塑型组件(5)包括：
定位环架(501)，同轴嵌入固定在所述支撑基座(1)内；
主卷轮(502)，可相对转动的设置在所述定位环架(501)内，所述主卷轮(502)上绕接有连接绳件，且所述定位环架(501)上位于所述主卷轮(502)的下方还转动设置有导向轮(503)，所述连接绳件传接在所述导向轮(503)上；
固定盘件(504)，为上下对称设置的两个，各所述固定盘件(504)内嵌入固定有滑动环套，并由所述滑动环套限位滑动在所述中心导杆(4)上，所述固定盘(504)上对称设置有卷线轮(505)，所述连接绳件的一端与所述卷线轮(505)相连接；
内轴架(506)，竖直连接在所述固定盘件(504)之间；
外撑定位装置(6)，上下对称套接固定在所述内轴架(506)的两端；以及
内扩孔装置(7)，同轴可相对转动的设置在所述内轴架(506)上，位于所述外撑定位装置(6)之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其特征在于：所述外撑定位装置(6)包括：
内联环座(601)，同轴固定在所述内轴架(506)上，所述内联环座(601)内圆周阵列开设有多个安装凹位；
顶撑杆(602)，可相对滑动的限位设置在所述安装凹位内，各所述顶撑(602)的一端均固定有扩架件(603)；以及
旋转盘(604)，可相对转动的同轴设置在所述内联环座(601)上，所述内联环座(601)外设置有外设电机，所述外设电机的输出端通过齿轮啮合作用与所述旋转盘(604)连接传动；且所述旋转盘(604)上对应开设有多个导向槽，各所述顶撑杆(603)上设置有轴接块，所述轴接块滑动设置在所述导向槽内。
4.根据权利要求2所述的一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其特征在于：所述内扩孔装置(7)包括：
外轴套件(701)，通过转子可相对转动的套接设置在所述内轴架(506)上；
连接座(702)，为圆周阵列设置的多个，各所述连接座(702)分别上下对称设置在所述外轴套件(701)上；
传动支件(707)，可相对转动的设置在所述连接座(702)上；
调节伸缩杆(703)，与各所述连接座(702)一一对应设置，所述调节伸缩杆(703)的输出端通过支杆与所述传动支件(707)相连接；
滑动导杆(704)，横向固定在所述外轴套件(701)中部；
侧扩架(705)，被构造成两段式可折叠结构，所述侧扩架(705)上通过外导套限位滑动设置在所述滑动导杆(704)上，且所述侧扩架(705)的一端与所述传动支件(707)相铰接；以及
复式顶位组件(8)，为圆周设置的多个，各所述复式顶位组件(8)与所述侧扩架(705)一一对应连接，并驱动所述侧扩架(705)沿所述滑动导杆(704)进行横向滑动。
5.根据权利要求4所述的一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其特征在于：所述侧扩架(705)外还贴合设置有塑型件(706)，所述塑型件(706)被构造成弧形结构，且所述塑型件(706)与所述侧扩架(705)之间连接有内弹簧。
6.根据权利要求5所述的一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置置，其特征在于：所述连接座(702)上可相对滑动的设置有外联件(709)，所述传动支件(707)与所述外联件(709)相铰接，且所述外联件(709)所述连接座(702)之间设置有复位弹簧(708)。
7.根据权利要求6所述的一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其特征在于：所述复式顶位组件(8)包括：
转动盘一(801)、转动盘二(802)，可相对转动的设置在所述外轴套件(701)上，所述转动盘一(801)与转动盘二(802)上分别铰接有外接杆(803)以及内接杆(804)；
顶位套件(805)，为两段可伸缩式结构，所述顶位套件(805)的前端与所述外接杆(803)相铰接，所述顶位套件(805)的后端与所述内接杆(804)相铰接；以及
支撑弹簧，横向连设在所述顶位套件(805)内。
8.根据权利要求7所述的一种用于煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔装置，其特征在于：所述转动盘一(801)的转速低于所述转动盘二(802)的转速。
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