CN207131371U - 煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，包括注浆管和抽采管，注浆管和抽采管外部依次密封设有注浆囊袋I、注浆囊袋II和注水囊袋，注浆管上依次设有单向阀I、单向阀II和注水阀，其中单向阀I位于注浆囊袋I中，单向阀II位于注浆囊袋II中，注水阀位于注水囊袋中，在注浆囊袋I和注浆囊袋II的注浆管上设有可控爆破阀。本实用新型的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，实现固液封孔能够对封孔段进行有效的支撑和密封，注水囊袋能随着钻孔变形而变形，能适应煤岩体结构变化，避免封孔不均匀受力，导致封孔段断裂。两端囊袋堵头，达到煤矿瓦斯抽采钻孔带压封孔，封孔密闭性强，操作简单，提高了瓦斯抽采率。

Description

煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置

技术领域

本发明属于矿井瓦斯抽采技术领域，尤其涉及煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置。

背景技术

矿井瓦斯事故是井下重大灾害之一，瓦斯抽采作为治理瓦斯的根本措施，其中封孔质量的好坏直接关系到瓦斯抽采效果。目前，各种封孔技术及工艺在瓦斯抽采中发挥了重要作用，但也存在一些普遍性的问题，比如对钻孔没有支撑支护能力，不能抵抗封孔段钻孔的变形，不能遏制封孔段钻孔漏气通道的发展，造成矿井瓦斯抽采率低，抽采钻孔流量衰减快，抽采达标时间长，“抽、采、掘”比例失衡，严重威胁煤矿安全生产。现阶段，在煤炭行业经济形势下滑的情况下，为确保安全生产，煤炭企业需要在瓦斯治理方面投入大量的工程量和高额的瓦斯治理费用，如何在提高抽采效果的同时降低抽采钻孔工程量、减少封孔成本，是高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井亟待解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，两端囊袋堵头，达到煤矿瓦斯抽采钻孔带压封孔，封孔密闭性强，操作简单，提高了瓦斯抽采率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，包括注浆管和抽采管，所述注浆管和抽采管外部依次密封设有注浆囊袋I、注浆囊袋II和注水囊袋，所述注浆管上依次设有单向阀I、单向阀II和注水阀，其中单向阀I位于注浆囊袋I中，单向阀II位于注浆囊袋II中，注水阀位于注水囊袋中，在注浆囊袋I和注浆囊袋II的注浆管上设有可控爆破阀。

所述注浆囊袋II和注水囊袋之间设有囊袋分隔器。

所述囊袋分隔器为环形卡箍，所述环形卡箍套设在抽采管外部。

所述单向阀I和单向阀II均由固定卡箍、可伸缩橡皮圈和位于抽采管上的出浆口组成，所述可伸缩橡皮圈套设在设有出浆口的抽采管上，可伸缩橡皮圈的其中一端用固定卡箍固定在注浆管上。

所述注水阀设置在注浆管的端部，所述注水阀为带出水口的可伸缩橡胶套，所述带出水口的可伸缩橡胶套的开口端套设在注浆管的端部并固定在注浆管上。

所述可控爆破阀采用三通式结构，三通式爆破阀的进口端和第一出口端连接到注浆管，所述三通式爆破阀的第二出口端外部设有阀盖，阀盖与三通式爆破阀的第二出口端螺纹连接。

所述阀盖为圆柱形，圆柱形阀盖的侧壁上设有弧形槽。

本实用新型的有益效果：本实用新型的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，采用的封孔材料为价格低廉的水泥和水，实现固液封孔能够对封孔段进行有效的支撑和密封，注水囊袋能随着钻孔变形而变形，能适应煤岩体结构变化，避免封孔不均匀受力，导致封孔段断裂。两端囊袋堵头，达到煤矿瓦斯抽采钻孔带压封孔，封孔密闭性强，操作简单，提高了瓦斯抽采率，降低瓦斯灾害安全事故率，降低矿井安全支出成本，在矿井瓦斯防治方面产生巨大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型单向阀I的结构示意图。

图3为本实用新型可控爆破阀的结构示意图。

图4为本实用新型注水阀的结构示意图。

图5为本实用新型注水阀工作状态的结构示意图。

图6为本实用新型实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1所示，本实用新型的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，包括注浆管1和抽采管10，所述注浆管1和抽采管10外部依次密封设有注浆囊袋I2、注浆囊袋II5和注水囊袋8，注浆囊袋I2和注浆囊袋II5采用双层阻燃布制作，多余的水可以渗出，水泥浆不能渗出，达到最优堵头效果。

所述注浆管上依次设有单向阀I3-1、单向阀II3-2和注水阀7，其中单向阀I3-1位于注浆囊袋I2中，单向阀II3-2位于注浆囊袋II5中，注水阀7位于注水囊袋8中，在注浆囊袋I2和注浆囊袋II5的注浆管上设有可控爆破阀5，其中，单向阀I3-1和单向阀II3-2的打开压力大于注水阀7，而可控爆破阀5的打开压力大于单向阀I3-1和单向阀II3-2。

作为优选技术方案，注浆囊袋II5和注水囊袋8之间设有囊袋分隔器6，所述囊袋分隔器为环形卡箍，所述环形卡箍套设在抽采管外部，注浆囊袋II5和注水囊袋8之间用囊袋分隔器6分开，实现固液封孔效果，能适应煤岩体结构变化，避免封孔不均匀受力，导致封孔段断裂，由于地应力对钻孔压力可能发生变化，致使钻孔发生变形，此时注水囊袋8能随着钻孔变形而变形，能适应煤岩体结构变化，避免封孔不均匀受力，导致封孔段断裂，注水囊袋I8还对注浆囊袋II5起到密封作用，避免后置注浆囊袋（注浆囊袋II5）渗水，湿润煤体封堵抽采管，影响抽采效果。

如图2所示，作为优选技术方案，所述单向阀I3-1由固定卡箍32、可伸缩橡皮圈33和位于抽采管上的出浆口31组成，所述可伸缩橡皮圈33套设在设有出浆口31的注浆管1上，可伸缩橡皮圈的其中一端用固定卡箍固定在抽采管上，单向阀II的结构与单向阀I相同，达到一定压力自动打开，进行囊袋注浆。

作为优选技术方案，所述注水阀7设置在注浆管1的端部，所述注水阀7为带出水口71的可伸缩橡胶套72，所述带出水口的可伸缩橡胶套72的开口端套设在注浆管1的端部并固定在注浆管上，当注水时，水压顶起可伸缩橡胶套72，水从出水口71流出（如图5所示），当注水结束时，可伸缩橡胶套72紧紧贴在注浆管，使出水口71闭合（如图4所示），从而使注水囊袋中水不会发生回流。

如图3所示，作为优选技术方案，所述可控爆破阀4采用三通式结构，三通式爆破阀4的进口端和第一出口端连接到注浆管1，所述三通式爆破阀的第二出口端外部设有阀盖41，阀盖41与三通式爆破阀的第二出口端螺纹连接，所述阀盖为圆柱形，圆柱形阀盖的侧壁上设有弧形槽42，利用丝扣调节爆破压力，爆破阀三通式两端连接到注浆管，另端注浆出口，这样可控制出浆方向，受力单一，同时由于设置弧形槽42，爆破阀爆破灵敏度高，从而提高了爆破阀成功率。

本实用新型的工作过程如下：根据封孔段长度要求，选择合适长度瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，把注浆囊袋I2、注浆囊袋II5和注水囊袋8固定在抽采管10上并密封好，把抽采管10设有抽采孔9的一端送到抽采钻孔中，把井下供水管接到注浆管1上，打开阀门13，由于注水阀7在所有阀中打开压力最小，首先利用井下静压水把注水囊袋8注满水12，起到里部液态封孔段，还对注浆囊袋II5起到密封作用，避免注浆囊袋II5渗水，湿润煤体封堵抽采管，影响抽采效果。

然后，把水转化成水泥材料注浆，注浆囊袋I2中的单向阀I和注浆囊袋II5中的单向阀II同时打开把浆囊袋I2和注浆囊袋II注满泥浆11起到两端堵头作用，最后达到一定压力，可控爆破阀4打开，把注浆囊袋I2和注浆囊袋II5之间的空间注满，从而把浆液深入煤岩体中，起到带压封孔效果。本装置采用的封孔材料为价格低廉的水泥和水，实现固液封孔能够对封孔段进行有效的支撑和密封，两端囊袋堵头，达到煤矿瓦斯抽采钻孔带压封孔，封孔密闭性强，操作简单，提高了瓦斯抽采率。

实施例2

对于穿层孔进行封孔时，由于钻孔有一定的倾角，此时可省去注水囊袋，其他结构同实施例1，如图2所示，根据封孔段长度要求，选择合适长度瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，把注浆囊袋I2、注浆囊袋II5和注水囊袋8固定在抽采管10上，送到抽采钻孔中，把注浆管1连接到注浆泵上，注浆材料为普通水泥材料，前后两个注浆囊袋中的单向阀同时打开把注浆囊袋注满起到两端堵头作用，达到一定压力，可控爆破阀4打开，把两个注浆囊袋之间的空间注满，把浆液深入煤岩体中，起到带压封孔效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，包括注浆管（1）和抽采管（10），其特征在于：所述注浆管（1）和抽采管（10）外部依次密封设有注浆囊袋I（2）、注浆囊袋II（5）和注水囊袋（8），所述注浆管（1）上依次设有单向阀I（3-1）、单向阀II（3-2）和注水阀（7），其中单向阀I（3-1）位于注浆囊袋I（2）中，单向阀II（3-2）位于注浆囊袋II（5）中，注水阀（7）位于注水囊袋（8）中，在注浆囊袋I（2）和注浆囊袋II（5）的注浆管上设有可控爆破阀（4）。

2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，其特征在于：所述注浆囊袋II（5）和注水囊袋（8）之间设有囊袋分隔器（6）。

3.根据权利要求2所述的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，其特征在于：所述囊袋分隔器（6）为环形卡箍，所述环形卡箍套设在抽采管（10）外部。

4.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，其特征在于：所述单向阀I（3-1）和单向阀II（3-2）均由固定卡箍（32）、可伸缩橡皮圈（33）和位于抽采管上的出浆口（31）组成，所述可伸缩橡皮圈套设在设有出浆口的抽采管上，可伸缩橡皮圈的其中一端用固定卡箍固定在注浆管上。

5.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，其特征在于：所述注水阀（7）设置在注浆管（1）的端部，所述注水阀（7）为带出水口（71）的可伸缩橡胶套（72），所述带出水口的可伸缩橡胶套的开口端套设在注浆管的端部并固定在注浆管上。

6.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，其特征在于：所述可控爆破阀（4）采用三通式结构，三通式爆破阀的进口端和第一出口端连接到注浆管（1），所述三通式爆破阀的第二出口端外部设有阀盖（41），阀盖与三通式爆破阀的第二出口端螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的煤矿瓦斯抽采孔带压可控囊袋式封孔装置，其特征在于：所述阀盖（41）为圆柱形，圆柱形阀盖的侧壁上设有弧形槽（42）。