CN114439412B - 一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置及方法,属于水泥砂浆封孔技术领域,包括:开设在井下对测压钻孔和安装在测压钻孔内侧的快速封孔组件;所述快速封孔组件包括并排设置的注浆管和测压管,所述注浆管和测压管的外侧壁之间套设有管箍组件,所述管箍组件包括两个对称设置的夹板,且两个夹板的一侧之间安装有铰链,两个夹板的中部开设有对应的螺孔,且对应的螺孔内螺接有固定螺栓,且固定螺栓的尾部螺接有螺帽加固。该用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置及方法,装置简单、易加工、便于安装,不仅提高了封孔质量,减轻了工人劳动强度;其方法简便且可靠,大大提高了封孔效率。
Description
技术领域
本发明属于水泥砂浆封孔技术领域,尤其是一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,还涉及用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置的封孔方法。
背景技术
近年来,随着矿井不断地向深部延伸,千米深井、高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井日益增多,煤层原始瓦斯含量和煤层瓦斯压力不断增大,同时煤层瓦斯涌出量也不断加大,煤与瓦斯突出问题较为突出,这为治理井下瓦斯灾害、保证煤矿安全生产带来很大挑战。为了做好煤矿瓦斯灾害防治工作,保证煤炭事业健康发展,需要掌握煤层瓦斯基本参数,其中准确测定煤层瓦斯压力为煤层瓦斯基础参数测定工作重中之重。当前,测压钻孔的封孔方法主要为水泥砂浆机械封孔、AB胶缠棉纱封孔、胶囊粘液快速封孔器封孔等,其中较为常用的是水泥砂浆机械封孔方式。水泥砂浆机械封孔需要将测压钻孔的孔口封住,然后通过注浆管在测压钻孔内注入水泥砂浆,通过测压管返浆,一般封孔长度可达40m,水泥砂浆重量可达300kg以上,当钻孔倾角较大时,往往不易封孔。为此,需要对其进行改进。
现有的大倾角测压钻孔封孔时通过水泥砂浆封孔,存在着速度慢、封孔效果差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置及方法,以解决背景技术中提出的问题。
技术方案:一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,包括:
开设在井下对测压钻孔和安装在测压钻孔内侧的快速封孔组件;所述快速封孔组件包括并排设置的注浆管和测压管,所述注浆管和测压管的外侧壁之间套设有管箍组件,所述管箍组件包括两个对称设置的夹板,且两个夹板的一侧之间安装有铰链,两个夹板的中部开设有对应的螺孔,且对应的螺孔内螺接有固定螺栓,且固定螺栓的尾部螺接有螺帽加固,所述管箍组件的底部支撑有金属垫片,且金属垫片活动套设在注浆管和测压管的外侧壁之间,所述金属垫片的底部支撑有带有双孔的楔形环状橡胶管,且带有双孔的楔形环状橡胶管通过双孔套设在注浆管和测压管的外侧壁之间,所述带有双孔的楔形环状橡胶管的底部支撑并套设有带有单孔的楔形环状橡胶管,所述带有单孔的楔形环状橡胶管通过单孔套设在注浆管和测压管的外侧壁之间,且带有双孔的楔形环状橡胶管的外侧壁上部和带有单孔的楔形环状橡胶管的外侧壁均支撑在测压钻孔的内壁。
在进一步的实施例中,所述带有单孔的楔形环状橡胶管和带有双孔的楔形环状橡胶管均为具有一定弹性的硬质耐磨耐压橡胶。
在进一步的实施例中,所述带有双孔的楔形环状橡胶管的长度为200mm,最大外径为70mm,最小外径为60.6mm,双孔间距为8mm,直径为21.3mm。
在进一步的实施例中,所述带有单孔的楔形环状橡胶管的长度为200mm,最大外径为75mm,最小外径为73mm,孔最大直径为62mm,孔最小直径52mm,且带有单孔的楔形环状橡胶管的外侧壁均匀开设有多个防滑的楔形结构(7)。
在进一步的实施例中,所述金属垫片的外直径为70mm,双孔间距为8mm,直径为21.3mm,厚度为2mm。
在进一步的实施例中,所述测压管和注浆管插入测压钻孔内的长度均大于等于2m。
一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置的封孔方法,具体步骤如下:
S1:初步安装:在测压钻孔内插入通过管箍组件连接好的测压管和注浆管;
S2:完成安装:在测压钻孔内依次塞入金属垫片、带有双孔的楔形环状橡胶管、带有单孔的楔形环状橡胶管,并施加适当压力使带有双孔的楔形环状橡胶管、带有单孔的楔形环状橡胶管之间形成一定的压力和摩擦力;
S3:进行调试:二人用力向外拉拔注浆管和测压管直到拉拔不动为止;
S4:完成封孔:连接注浆泵和注浆管开始注浆,直至测压管开始返水泥砂浆为止。
本发明的技术效果和优点:该用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置及方法,主要结构只需要六个,且安装时只需逐个添加并并施加适当压力再用力向外拉拔即可完成安装,装置简单、易加工、便于安装;测压钻孔的内壁通过带有双孔的楔形环状橡胶管的外侧壁上部和带有单孔的楔形环状橡胶管的外侧壁配合进行封堵,可以避免注浆时水泥浆液外漏,方法简便且可靠,大大提高了封孔效率;
该用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置及方法,装置简单、易加工、便于安装,不仅提高了封孔质量,减轻了工人劳动强度,且方法简便且可靠,大大提高了封孔效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明带有双孔的楔形环状橡胶管和带有双孔的楔形环状橡胶管连接处的剖视图;
图3为本发明图2中A处的放大图;
图4为本发明管箍组件的俯视图;
图5为本发明管箍组件的俯视图
图6为本发明管箍组件的俯视图
图7为本发明管箍组件的俯视图
图8为本发明的具体步骤流程图。
图中:1、注浆管;2、测压管;3、管箍组件;31、夹板;32、固定螺栓;33、螺帽;4、金属垫片;5、带有双孔的楔形环状橡胶管;6、带有单孔的楔形环状橡胶管;7、楔形结构。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
本发明提供了如图1-8所示的一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,包括:开设在井下对测压钻孔和安装在测压钻孔内侧的快速封孔组件;快速封孔组件包括并排设置的注浆管1和测压管2,测压管2和注浆管1插入测压钻孔内的长度均大于等于2m,注浆管1和测压管2的外侧壁之间套设有管箍组件3,管箍组件3包括两个对称设置的夹板31,两个夹板31的一侧之间安装有铰链,两个夹板31的中部开设有对应的螺孔,对应的螺孔内螺接有固定螺栓32,固定螺栓32的尾部螺接有螺帽33加固,管箍组件3的底部支撑有金属垫片4,金属垫片4的外直径为70mm,双孔间距为8mm,直径为21.3mm,厚度为2mm,金属垫片4活动套设在注浆管1和测压管2的外侧壁之间;
金属垫片4的底部支撑有带有双孔的楔形环状橡胶管5,带有双孔的楔形环状橡胶管5的长度为200mm,最大外径为70mm,最小外径为60.6mm,双孔间距为8mm,直径为21.3mm,带有双孔的楔形环状橡胶管5通过双孔套设在注浆管1和测压管2的外侧壁之间,带有双孔的楔形环状橡胶管5的底部支撑并套设有带有单孔的楔形环状橡胶管6,带有单孔的楔形环状橡胶管6通过单孔套设在注浆管1和测压管2的外侧壁之间,带有单孔的楔形环状橡胶管6和带有双孔的楔形环状橡胶管5均为具有一定弹性的硬质耐磨耐压橡胶,带有单孔的楔形环状橡胶管6的长度为200mm,最大外径为75mm,最小外径为73mm,孔最大直径为62mm,孔最小直径52mm,带有单孔的楔形环状橡胶管6的外侧壁均匀开设有多个防滑的楔形结构7,可以增加带有单孔的楔形环状橡胶管6的外侧壁的摩擦力,带有双孔的楔形环状橡胶管5的外侧壁上部和带有单孔的楔形环状橡胶管6的外侧壁均支撑在测压钻孔的内壁。
一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置的封孔方法,具体步骤如下:
S1:初步安装:寻找到某倾角55°底测压钻孔,其开孔高度3.8m,钻孔直径75mm,钻孔长度50m,在测压钻孔内插入通过管箍组件3连接好的测压管2和注浆管1,将两个夹板31分别套设在测压管2和注浆管1对两侧,然后旋紧固定螺栓32并在固定螺栓32的尾部拧紧螺帽33,这样便可以将测压管2和注浆管1稳定的连接固定;
S2:完成安装:在测压钻孔内依次塞入金属垫片4、带有双孔的楔形环状橡胶管5、带有单孔的楔形环状橡胶管6,并从下方施加适当压力使带有双孔的楔形环状橡胶管5、带有单孔的楔形环状橡胶管6之间形成一定的压力和摩擦力;
S3:进行调试:当松开注浆管1和测压管2后,注浆管1和测压管2和封孔装置没有下滑,二人用力向外拉拔注浆管1和测压管2直到拉拔不动为止,使得所有结构连接固定成如图1所示;
S4:完成封孔:连接外部的注浆泵和注浆管1并开始注浆,直至测压管2开始返水泥砂浆为止即可停止注浆,关闭注浆管1的阀门,完成了此测压钻孔的封孔工作。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (7)
1.一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,包括:
开设在井下对测压钻孔和安装在测压钻孔内侧的快速封孔组件;
其特征在于:所述快速封孔组件包括并排设置的注浆管(1)和测压管(2),所述注浆管(1)和测压管(2)的外侧壁之间套设有管箍组件(3),所述管箍组件(3)包括两个对称设置的夹板(31),且两个夹板(31)的一侧之间安装有铰链,两个夹板(31)的中部开设有对应的螺孔,且对应的螺孔内螺接有固定螺栓(32),且固定螺栓(32)的尾部螺接有螺帽(33)加固,所述管箍组件(3)的底部支撑有金属垫片(4),且金属垫片(4)活动套设在注浆管(1)和测压管(2)的外侧壁之间,所述金属垫片(4)的底部支撑有带有双孔的楔形环状橡胶管(5),且带有双孔的楔形环状橡胶管(5)通过双孔套设在注浆管(1)和测压管(2)的外侧壁之间,所述带有双孔的楔形环状橡胶管(5)的底部支撑并套设有带有单孔的楔形环状橡胶管(6),所述带有单孔的楔形环状橡胶管(6)通过单孔套设在注浆管(1)和测压管(2)的外侧壁之间,且带有双孔的楔形环状橡胶管(5)的外侧壁上部和带有单孔的楔形环状橡胶管(6)的外侧壁均支撑在测压钻孔的内壁。
2.根据权利要求1所述的一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,其特征在于:所述带有单孔的楔形环状橡胶管(6)和带有双孔的楔形环状橡胶管(5)均为具有一定弹性的硬质耐磨耐压橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,其特征在于:所述带有双孔的楔形环状橡胶管(5)的长度为200mm,最大外径为70mm,最小外径为60.6mm,双孔间距为8mm,直径为21.3mm。
4.根据权利要求1所述的一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,其特征在于:所述带有单孔的楔形环状橡胶管(6)的长度为200mm,最大外径为75mm,最小外径为73mm,孔最大直径为62mm,孔最小直径52mm,且带有单孔的楔形环状橡胶管(6)的外侧壁均匀开设有多个防滑的楔形结构(7)。
5.根据权利要求1所述的一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,其特征在于:所述金属垫片(4)的外直径为70mm,双孔间距为8mm,直径为21.3mm,厚度为2mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置,其特征在于:所述测压管(2)和注浆管(1)插入测压钻孔内的长度均大于等于2m。
7.基于权利要求1-6任意一项所述的一种用于井下大倾角75mm直径测压钻孔的孔口快速封孔装置的封孔方法,其特征在于:具体步骤如下:
S1:初步安装:在测压钻孔内插入通过管箍组件(3)连接好的测压管(2)和注浆管(1);
S2:完成安装:在测压钻孔内依次塞入金属垫片(4)、带有双孔的楔形环状橡胶管(5)、带有单孔的楔形环状橡胶管(6),并施加适当压力使带有双孔的楔形环状橡胶管(5)、带有单孔的楔形环状橡胶管(6)之间形成一定的压力和摩擦力;
S3:进行调试:二人用力向外拉拔注浆管(1)和测压管(2)直到拉拔不动为止;
S4:完成封孔:连接注浆泵和注浆管(1)开始注浆,直至测压管(2)开始返水泥砂浆为止。
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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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