CN203584454U - 新型煤层注水封孔装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型煤层注水封孔装置，包括封孔器、推拉杆、注水管、封孔水管和挡板，封孔器包括膨胀胶管、密封膨胀堵头、螺套、注水钢管和密封注水钢管，膨胀胶管的管口上分别套有螺套，密封膨胀堵头从膨胀胶管的前、后端管口伸入膨胀胶管内，两根注水钢管分别穿过两端的密封膨胀堵头后伸入膨胀胶管内，一根密封注水钢管穿过后端的密封膨胀堵头后伸入膨胀胶管内，两根注水钢管之间连接钢丝胶管；封孔器的后端连接有推拉杆，推拉杆的前端连接在密封膨胀堵头上，推拉杆的尾端连接挡板，注水管与封孔器后端的注水钢管连接，封孔水管与封孔器的密封注水钢管连接。实现封孔与注水相互独立，简化操作工序，避免突然泄压时封孔器弹出伤人。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于煤层注水封孔的新型煤层注水封孔装置。
背景技术
随着我国煤矿开采深度的增加及机械化开采程度的提高，煤矿生产中的粉尘问题愈加突出，煤矿工人尘肺病发病率也逐年增加，且煤尘爆炸具有毁灭性的危害，严重的威胁着煤矿工人的生命健康和矿井的安全生产。而煤层注水是解决粉尘危害问题的根本性措施，它是通过预先施工的钻孔注入压力水使其渗透扩散到煤体内部，人为增加煤体水分，可以有效的降低煤体破碎时的产尘量。同时，煤层注水也是煤矿井下防治冲击地压和煤与瓦斯突出以及软化硬煤等最主要的工业性措施之一。
封孔是煤层注水工艺中最重要的环节之一，封孔的好坏直接决定煤层注水的防尘效果。目前，国内多采用的封孔方式有水泥砂浆封孔、聚氨脂类材料封孔、封孔器封孔等，但各种封孔方法都有其固有的缺点，其中，水泥砂浆封孔优点是成本低，封孔效果好，但是操作繁琐，工作量大，且近水平孔封孔效果不好；聚氨酯等高分子材料封孔优点是操作简单，缺点是成本高，封孔强度不大，封孔效果不稳定，封孔深度不深；传统封孔器封孔操作简单，能够重复，但因经常卸压等原因造成封孔器弹出，导致大量跑水，还具有一定的发生安全隐患。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能独立注水和封孔、结构简单、操作方便、安全可靠的新型煤层注水封孔装置。
本实用新型的技术方案如下：一种新型煤层注水封孔装置，包括封孔器（1）、推拉杆（2）、注水管（3）、封孔水管（4）和挡板（5），所述封孔器（1）包括膨胀胶管（1a）、密封膨胀堵头（1b）、螺套（1c）、注水钢管（1d）和密封注水钢管（1e），所述膨胀胶管（1a）的前、后端管口上分别套有螺套（1c），所述密封膨胀堵头（1b）从膨胀胶管（1a）的前、后端管口伸入膨胀胶管（1a）内，并且密封膨胀堵头（1b）与螺套（1c）螺纹配合，两根注水钢管（1d）分别穿过前、后端的密封膨胀堵头（1b）后伸入膨胀胶管（1a）内，一根密封注水钢管（1e）穿过后端的密封膨胀堵头（1b）后伸入膨胀胶管（1a）内，所述两根注水钢管（1d）之间连接钢丝胶管（1f）；
所述封孔器（1）的后端密封膨胀堵头（1b）上连接有推拉杆（2），所述推拉杆（2）的前端连接在密封膨胀堵头（1b）上，所述推拉杆（2）的尾端连接挡板（5），所述注水管（3）与封孔器（1）后端的注水钢管（1d）连接，所述封孔水管（4）与封孔器（1）的密封注水钢管（1e）连接。
采用上述技术方案，在煤层上打孔，注水前，通过推拉杆将封孔器送入所实施钻孔的指定深度，封孔器与推拉杆前端固定，挡板与推拉杆后端固定，且挡板安放在孔口处，通过钢丝绳与煤壁固定，防止封孔器突然卸压后弹出。然后通过封孔水管向封孔器内注水，使得封孔器膨胀封孔，再通过注水管向煤层注水。实现封孔与注水相互独立，简化现场操作工序，保证注水过程中人员的安全。
在上述技术方案中：所述挡板（5）的四个角上分别设有通孔，在该通孔中拴有用于将挡板（5）固定在煤壁锚杆上的钢丝绳（5a）。钢丝绳拴在孔口周围孔壁的锚杆尾部，这样方便固定挡板。
在上述技术方案中:所述封孔水管（4）为高压胶管，所述封孔水管（4）上设有截止阀（8）。待封孔器完全膨胀后，关闭截止阀，实现长时间封孔。
在上述技术方案中：所述注水管（3）为高压胶管。
在上述技术方案中：所述封孔水管（4）和注水管（3）分别与注水泵（6）的出水管连接，所述注水泵（6）的出水管上设有泄压阀（9）和压力表（10）。
在上述技术方案中：为了方便调节推拉杆的长度，方便将封孔器送入指定深度，方便携带，避免装置过长造成安全隐患。所述推拉杆（2）由复数根不锈钢管（2a）连接而成，各不锈钢管（2a）之间通过套筒（2b）连接，其中最尾端的不锈钢管（2a）的尾部设有螺杆（2c）。
在上述技术方案中：所述挡板（5）的中心孔中设有内螺纹，所述推拉杆（2）的螺杆（2c）与挡板（5）螺纹连接。
在上述技术方案中：所述推拉杆（2）的前端设有弯钩（11），所述弯钩（11）钩在封孔器（1）的尾端。
有益效果：（1）将封孔和注水两个过程分开，独立进行封孔和注水，实现了长时间封孔，避免了封孔器突然卸压导致封孔器弹出而跑水，提高了封孔质量，可以有效的防止安全事故的发生。
（2）本煤层注水封孔装置采用推拉杆将封孔器送入煤层注水指定封孔深度以及注水完毕后回收封孔器，满足封孔深度的同时方便封孔器的回收利用。将推拉杆设计成复数根不锈钢管连接而成，方便携带，避免装置过长造成安全隐患。
（3）本实用新型中添加了挡板，有效的防止封孔器突然弹出，避免发生安全事故。
（4）该装置还可以应用于瓦斯抽放封孔，同一钻孔先后完成瓦斯抽放与煤层注水工作，实现一孔两用，同时该装置封孔效果较好，并可重复使用，具有极高的经济价值与推广应用前景。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的封孔器的结构示意图；
图3为本实用新型的推拉杆的结构示意图；
图4为本实用新型挡板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
实施例1，如图1-4所示，本实用新型的煤层注水封孔装置主要由封孔器1、推拉杆2，注水管3、封孔水管4和挡板5等部件组成。
所述封孔器1包括膨胀胶管1a、密封膨胀堵头1b、螺套1c、注水钢管1d和密封注水钢管1e，所述膨胀胶管1a内需做磨圆抛光以及防腐处理，所述膨胀胶管1a的前、后端管口上分别套有螺套1c，所述密封膨胀堵头1b从膨胀胶管1a的前、后端管口伸入膨胀胶管1a内，并且密封膨胀堵头1b与螺套1c螺纹配合，两根注水钢管1d分别穿过前、后端的密封膨胀堵头1b后伸入膨胀胶管1a内，一根密封注水钢管1e穿过后端的密封膨胀堵头1b后伸入膨胀胶管1a内，所述注水钢管1d和密封注水钢管1e与密封膨胀堵头1b固定连接，所述两根注水钢管1d之间连接钢丝胶管1f。
所述封孔器1的尾端连接推拉杆2，所述推拉杆2由复数根不锈钢管2a连接而成，每根不锈钢管2a的长度为1m，推拉杆2的总长度不小于8m，也就是说至少由8根不锈钢管2a组成推拉杆2，各不锈钢管2a之间通过套筒2b连接，其中最尾端的不锈钢管2a的尾部设有螺杆2c。所述推拉杆的前端设有5cm长的弯钩11，弯钩11钩在封孔器1为尾端的密封膨胀堵头1b上。
推拉杆2将封孔器送入煤层预先打好的注水孔内，所述推拉杆2的尾端连接定挡板5。所述挡板5上设有中心孔和供注水管3以及封孔水管4穿过的孔，所述挡板5的四个角上还设有通孔，在该通孔中拴有用于将挡板5固定在煤壁锚杆上的钢丝绳5a。钢丝绳5a的直径为3mm，钢丝绳5a与注水孔孔口周围的煤壁上的锚杆尾端铰接，从而将挡板5固定在注水孔孔口上，所述推拉杆2穿出挡板5的中心孔，中心孔中设有螺纹，推拉杆2的尾部螺杆2c与挡板5螺纹配合，并用螺母7固定。
所述注水管3穿过挡板5与封孔器1后端的注水钢管1d连接，所述封孔水管4穿过挡板5与封孔器1的密封注水钢管1e连接。封孔水压要求不小于2MPa，能完成封孔装置的膨胀封孔。所述封孔水管4为高压胶管，所述封孔水管4上设有密封性能良好的截止阀8。所述注水管3也为高压胶管。所述封孔水管4和注水管3分别与注水泵6的出水管连接，所述注水泵6的出水管上设有泄压阀9和压力表10。
Claims (8)
1.一种新型煤层注水封孔装置，其特征在于：包括封孔器（1）、推拉杆（2）、注水管（3）、封孔水管（4）和挡板（5），所述封孔器（1）包括膨胀胶管（1a）、密封膨胀堵头（1b）、螺套（1c）、注水钢管（1d）和密封注水钢管（1e），所述膨胀胶管（1a）的前、后端管口上分别套有螺套（1c），所述密封膨胀堵头（1b）从膨胀胶管（1a）的前、后端管口伸入膨胀胶管（1a）内，并且密封膨胀堵头（1b）与螺套（1c）螺纹配合，两根注水钢管（1d）分别穿过前、后端的密封膨胀堵头（1b）后伸入膨胀胶管（1a）内，一根密封注水钢管（1e）穿过后端的密封膨胀堵头（1b）后伸入膨胀胶管（1a）内，所述两根注水钢管（1d）之间连接钢丝胶管（1f）；
所述封孔器（1）的后端密封膨胀堵头（1b）上连接有推拉杆（2），所述推拉杆（2）的前端连接在密封膨胀堵头（1b）上，所述推拉杆（2）的尾端连接挡板（5），所述注水管（3）与封孔器（1）后端的注水钢管（1d）连接，所述封孔水管（4）与封孔器（1）的密封注水钢管（1e）连接。
2.根据权利要求1所述新型煤层注水封孔装置，其特征在于:所述挡板（5）的四个角上分别设有通孔，在该通孔中拴有用于将挡板（5）固定在煤壁锚杆上的钢丝绳（5a）。
3.根据权利要求1所述新型煤层注水封孔装置，其特征在于:所述封孔水管（4）为高压胶管，所述封孔水管（4）上设有截止阀（8）。
4.根据权利要求1所述新型煤层注水封孔装置，其特征在于：所述注水管（3）为高压胶管。
5.根据权利要求1所述新型煤层注水封孔装置，其特征在于：所述封孔水管（4）和注水管（3）分别与注水泵（6）的出水管连接，所述注水泵（6）的出水管上设有泄压阀（9）和压力表（10）。
6.根据权利要求1所述新型煤层注水封孔装置，其特征在于：所述推拉杆（2）由复数根不锈钢管（2a）连接而成，各不锈钢管（2a）之间通过套筒（2b）连接，其中最尾端的不锈钢管（2a）的尾部设有螺杆（2c）。
7.根据权利要求6所述新型煤层注水封孔装置，其特征在于：所述挡板（5）的中心孔中设有内螺纹，所述推拉杆（2）的螺杆（2c）与挡板（5）螺纹连接。
8.根据权利要求6所述新型煤层注水封孔装置，其特征在于：所述推拉杆（2）的前端设有弯钩（11），所述弯钩（11）钩在封孔器（1）的尾端。
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Cited By (2)
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| CN107060683A (zh) * | 2017-03-15 | 2017-08-18 | 华北科技学院 | 一种快速给封孔器带压包裹胶皮的装置与方法 |
| CN109403909A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-01 | 中国矿业大学 | 一种深孔注水封孔器 |
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| CN107060683B (zh) * | 2017-03-15 | 2023-05-23 | 华北科技学院 | 一种快速给封孔器带压包裹胶皮的装置与方法 |
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