CN209670939U - 一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器 - Google Patents
一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，包括注浆管和囊袋，注浆管包括若干分段注浆管，且相邻两分段注浆管间设有爆破阀，每个分段注浆管上均套接有囊袋，每个分段注浆管被囊袋包裹的部分设有单向阀，位于两端的分段注浆管的端部分别设有胶管接头和堵头。本实用新型结构简单，设计合理，工艺简捷操作方便：封孔器送入钻孔后，通过单一的注浆即可完成整个钻孔的封孔过程，减少了工人劳动强度，提高了工作效率；带压注浆密闭性强：通过带压注浆，使浆液充分压入钻孔周边裂隙，填满注实，钻孔封堵做到密闭严实，瓦斯抽采浓度高；封孔距离长工艺可靠：多处封堵分段注浆工艺可以实现长距离的封孔，且封孔的成功率大大提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿瓦斯抽采钻孔技术领域，具体涉及为一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器。
背景技术
我国90％以上煤矿采用井工开采，而高瓦斯矿井及瓦斯突出矿井占比达48％，瓦斯灾害问题异常突出。据统计，在我国煤矿七大主要事故(顶板、瓦斯、运输、透水、放炮、火灾及机电事故)中，瓦斯灾害事故占70％，成为制约高瓦斯矿井安全生产的头号因素。为保障高瓦斯煤层安全开采，井下煤矿生产现场普遍在工作面正常开采前，在工煤层中布置一定的抽采钻孔，安装抽采泵，通过负压抽采，直至将煤层中的瓦斯含量降低到安全值。瓦斯抽采效果与抽放钻孔布置、钻孔的封孔密闭性、煤层透气性、抽放装置的设计以及作业人员安装水平等因素密切相关，而大量现场调研发现：抽采钻孔封孔的密闭程度直接决定着瓦斯抽采率大小，成为影响瓦斯抽采效果最重要的因素之一。国内外瓦斯抽采钻孔封孔方式，目前各种封孔器封孔长度一般均在20m以内，不能实现长距离封孔；囊袋式封孔器封孔长度大于20m时，由于封孔力不足而易于造成注浆封孔的失败，尤其是长距离倾斜钻孔，上向孔的后囊袋或下向孔的前囊袋因不能承受过高的压力而出现封孔失败；现有的封孔器只能封一段孔，抽采封孔段以里的瓦斯，当穿层孔内包括两层煤时，不能同时对两层煤实施瓦斯抽采。
实用新型内容
本实用新型正是针对现有技术存在的不足，提供了一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器。
一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，包括注浆管和囊袋，所述注浆管包括若干分段注浆管，且相邻两分段注浆管间设有爆破阀，每个分段注浆管上均套接有囊袋，每个分段注浆管被囊袋包裹的部分设有单向阀，位于两端的分段注浆管的端部分别设有胶管接头和堵头。
作为上述方案的改进，所述注浆管包括三段分段注浆管，位于前段和后段的分段注浆管上均套接有一个囊袋，位于中间段的分段注浆管上均套接有两个囊袋。
作为上述方案的改进，所述分段注浆管的个数至少为三个。
作为上述方案的改进，所述爆破阀通过扣压式接头或快接式接头连接两侧的注浆管。
作为上述方案的改进，所述爆破阀为膜片式爆破阀或胶管式爆破阀。
作为上述方案的改进，所述囊袋是由抗静电阻燃布料缝制，层数为单层或多层。
作为上述方案的改进，所述囊袋通过套管固定在分段注浆管上。
本实用新型结构简单，设计合理，工艺简捷操作方便：封孔器送入钻孔后，通过单一的注浆即可完成整个钻孔的封孔过程，较其他品种封孔器的封孔操作工序大为简化，减少了工人劳动强度，提高了工作效率；带压注浆密闭性强：通过带压注浆，使浆液充分压入钻孔周边裂隙，填满注实，钻孔封堵做到密闭严实，瓦斯抽采浓度高；封孔距离长工艺可靠：多处封堵分段注浆工艺可以实现长距离的封孔，且封孔的成功率大大提高。
附图说明
图1为带有三个囊袋的煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器的结构示意图；
图2为带有四个囊袋的煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器的结构示意图；
图3为煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器的结构示意图；
图4为煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器安装工艺示意图。
图中：注浆管1，分段注浆管11，囊袋2，爆破阀3，单向阀4，胶管接头5，堵头6。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1参照图1，一种带有三个囊袋的煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，包括注浆管1和囊袋2，注浆管1包括三个分段注浆管11，且相邻两分段注浆管11间设有爆破阀3，每个分段注浆管11上均套接有囊袋2，每个分段注浆管11被囊袋2包裹的部分设有单向阀4，位于两端的分段注浆管11的端部分别设有胶管接头5和堵头6。
进一步，爆破阀3通过扣压式接头或快接式接头连接两侧的注浆管1。
进一步，爆破阀3为膜片式爆破阀或胶管式爆破阀。
进一步，囊袋2是由抗静电阻燃布料缝制，层数为单层或多层。
进一步，囊袋2通过套管固定在分段注浆管11上。
在进行工作时，该煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器与瓦斯抽采封孔管绑扎，注浆管1上的胶管接头5与注浆泵连接，启动注浆泵，水泥浆液进入注浆管1，由于单向阀4的作用，浆液先后进入三只囊袋2中，囊袋2注浆后膨胀，将囊袋2的外径紧固在孔壁上，实现孔内三处封堵；当浆液压力大于1MPa时其中一只爆破阀3爆破，浆液流入两只囊袋2中间的钻孔及其周边裂隙，浆液压力在下降后回升至1MPa以上时，另一只爆破阀3爆破，浆液流入另两只囊袋2中间的钻孔及其周边裂隙，浆液压力再次下降后回升，注浆充填至设计终压值(2Mpa或技术措施规定值)，停泵。停泵后浆液因继续向裂隙渗透而泄压，应继续开泵注浆；直至注浆后30min内压力表变化量不大于0.5Mpa为注浆完成。
实施例2参照图2，一种带有四个囊袋的煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，包括注浆管1和囊袋2，注浆管1包括四个分段注浆管11，且相邻两分段注浆管11间设有爆破阀3，每个分段注浆管11上均套接有囊袋2，每个分段注浆管11被囊袋2包裹的部分设有单向阀4，位于两端的分段注浆管11的端部分别设有胶管接头5和堵头6。
进一步，爆破阀3通过扣压式接头或快接式接头连接两侧的注浆管1。
进一步，爆破阀3为膜片式爆破阀或胶管式爆破阀。
进一步，囊袋2是由抗静电阻燃布料缝制，层数为单层或多层。
进一步，囊袋2通过套管固定在分段注浆管11上。
在进行工作时，该煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器与瓦斯抽采封孔管绑扎，注浆管1上的胶管接头5与注浆泵连接，启动注浆泵，水泥浆液进入注浆管1，由于单向阀4的作用，浆液先后进入四只囊袋2中，囊袋2注浆后膨胀，将囊袋2的外径紧固在孔壁上，实现孔内四处封堵；当浆液压力大于1MPa时其中一只爆破阀3爆破，浆液流入两只囊袋2中间的钻孔及其周边裂隙，浆液压力在下降后回升至1MPa以上时，另两只爆破阀3爆破，浆液流入另外囊袋2中间的钻孔及其周边裂隙，浆液压力再次下降后回升，注浆充填至设计终压值(2Mpa或技术措施规定值)，停泵。停泵后浆液因继续向裂隙渗透而泄压，应继续开泵注浆；直至注浆后30min内压力表变化量不大于0.5Mpa为注浆完成。
实施例3参照图3—4，一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，包括注浆管1和囊袋2，所述注浆管1包括三段分段注浆管11，且相邻两分段注浆管11间设有爆破阀3，位于前段和后段的分段注浆管11上均套接有一个囊袋2，位于中间段的分段注浆管 11上均套接有两个囊袋2，每个分段注浆管11被囊袋2包裹的部分设有单向阀4，位于两端的分段注浆管11的端部分别设有胶管接头5 和堵头6。
在进行工作时，该煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器与瓦斯抽采封孔管绑扎，注浆管1上的胶管接头5与注浆泵连接，启动注浆泵，水泥浆液进入注浆管1，由于单向阀4的作用，浆液先后进入四只囊袋2中，囊袋2注浆后膨胀，将囊袋2的外径紧固在孔壁上，实现孔内四处封堵；当浆液压力大于1MPa时其中一只爆破阀3爆破，浆液流入两只囊袋2中间的钻孔及其周边裂隙，浆液压力在下降后回升至1MPa以上时，另一只爆破阀3爆破，浆液流入另两只囊袋2中间的钻孔及其周边裂隙，浆液压力再次下降后回升，注浆充填至设计终压值(2Mpa或技术措施规定值)，停泵。停泵后浆液因继续向裂隙渗透而泄压，应继续开泵注浆；直至注浆后30min内压力表变化量不大于0.5Mpa为注浆完成。本实用新型可以对两个煤层同时抽取瓦斯。
本实用新型的技术性能及基本尺寸：
| 项目 | 单位 | FKW－3-113/1.2 |
| 注浆管长度1 | m | 20～30(三个囊袋) |
| 注浆管长度2 | m | 30～40(四个囊袋) |
| 注浆管长度3 | m | 20～40(抽取双煤层瓦斯) |
| 瓦斯封孔管外径 | mm | 30～63 |
| 囊袋膨胀外径 | mm | 160 |
| 适用外径 | mm | 63～133 |
| 囊袋最小爆破压力 | MPa | 3.6 |
| 工作压力 | MPa | 1.2 |
有益效果：本实用新型结构简单，设计合理，工艺简捷操作方便：封孔器送入钻孔后，通过单一的注浆即可完成整个钻孔的封孔过程，较其他品种封孔器的封孔操作工序大为简化，减少了工人劳动强度，提高了工作效率；带压注浆密闭性强：通过带压注浆，使浆液充分压入钻孔周边裂隙，填满注实，钻孔封堵做到密闭严实，瓦斯抽采浓度高；封孔距离长工艺可靠：多处封堵分段注浆工艺可以实现长距离的封孔，且封孔的成功率大大提高。
Claims (6)
1.一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，包括注浆管（1）和囊袋（2），其特征在于：所述注浆管（1）包括三段分段注浆管（11），且相邻两分段注浆管（11）间设有爆破阀（3），位于前段和后段的分段注浆管（11）上均套接有一个囊袋（2），位于中间段的分段注浆管（11）上均套接有两个囊袋（2），每个分段注浆管（11）被囊袋（2）包裹的部分设有单向阀（4），位于两端的分段注浆管（11）的端部分别设有胶管接头（5）和堵头（6）。
2.根据权利要求1中所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，其特征在于：所述分段注浆管（11）的个数至少为三个。
3.根据权利要求1中所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，其特征在于：所述爆破阀（3）通过扣压式接头或快接式接头连接两侧的注浆管（1）。
4.根据权利要求1中所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，其特征在于：所述爆破阀（3）为膜片式爆破阀或胶管式爆破阀。
5.根据权利要求1中所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，其特征在于：所述囊袋（2）是由抗静电阻燃布料缝制，层数为单层或多层。
6.根据权利要求1中所述的一种煤矿瓦斯抽采钻孔长距离多段注浆封孔器，其特征在于：所述囊袋（2）通过套管固定在分段注浆管（11）上。
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