CN210289703U - 钻孔水膨胀封堵引流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种钻孔水膨胀封堵引流装置，属于地下工程钻孔水防治技术领域。本钻孔水膨胀封堵引流装置包括导流管、水压控制阀、引流控制阀、引流管和联络管；导流管的上端和下端均设置端头紧固件，导流管的外壁设置若干个紧固凸起，导流管的外壁且于两端头紧固件之间设置遇水膨胀橡胶层，遇水膨胀橡胶层包裹紧固凸起，遇水膨胀橡胶层的外壁向外凸起形成防滑棱，导流管的下端依次连接水压控制阀、引流控制阀和引流管，水压控制阀经联络管连接引流管；关闭引流控制阀后，导流管的水压高于水压控制阀设定水压值时，导流管的水可经联络管流至引流管。本实用新型的有益效果：可以实现对井下钻孔水封堵和引流，有效治理目前煤矿井下钻孔水问题。

Description

钻孔水膨胀封堵引流装置

技术领域

本实用新型涉及地下工程钻孔水防治技术领域，特别是涉及一种钻孔水膨胀封堵引流装置。

背景技术

据不完全统计，煤矿水害是煤矿日常生产中仅次于井下瓦斯事故的第二大灾害，每年全国各地煤矿都会不同程度的遭受水害影响，这给煤矿安全生产和员工人身安全造成了不可估量的损失。煤矿井下钻孔水作为煤矿水害重要诱发因素之一，其治理逐渐引起了相关部门的高度重视。煤矿井下钻孔水常规的治理方法有“钻孔封堵”和“钻孔水导流”两种。

钻孔封堵，应用材料主要为水泥药卷、海带、麻丝、钢管、圆木棍等，封堵过程存在很大的问题。首先是适用性问题，钻孔流水较大时封堵困难甚至无法封堵。其次是钻孔水压问题，虽然封堵了孔口，钻孔内部会形成一水柱存储水压，钻孔水在压力作用下会向周边扩散，从而沿着锚杆、锚索等支护材料体流出，削弱了封堵效果的同时破坏了巷道围岩支护体强度，存在安全隐患。

钻孔水导流，是将铁质或塑料倒漏斗直接置于钻孔外，然后通过排水管与集中排水区域连接，存在问题主要还是两个。首先是漏水问题，因为钻孔水流出后，很大一部分水会沿着顶板扩散，导致钻孔水收集不全。其次是标准化问题，为尽量收集钻孔水，往往要求设备尺寸足够大，增加挪移成本的同时有碍于煤矿井下标准化建设。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻孔水膨胀封堵引流装置，解决“目前煤矿井下钻孔水采用钻孔封堵、钻孔水导流等常规治理方法难以治理”的技术问题。

本实用新型提供一种钻孔水膨胀封堵引流装置，包括导流管、水压控制阀、引流控制阀、引流管和联络管；导流管的上端和下端均设置有端头紧固件，导流管的外壁设置若干个紧固凸起，导流管的外壁且于两端头紧固件之间设置有遇水膨胀橡胶层，遇水膨胀橡胶层包裹紧固凸起，遇水膨胀橡胶层的外壁向外凸起形成防滑棱，导流管的下端依次连接水压控制阀、引流控制阀和引流管，水压控制阀经联络管连接引流管；关闭引流控制阀后，导流管的水压高于水压控制阀设定水压值时，导流管的水可经联络管流至引流管。

进一步的，所述遇水膨胀橡胶层及防滑楞均由遇水膨胀橡胶条缠绕而成。

进一步的，所述紧固凸起呈散点状分布。

进一步的，所述防滑棱呈螺旋状布置。

进一步的，所述水压控制阀包括阀体、调压丝扣、调压螺母、调压球和调压弹簧，阀体内开设有导流通道和与导流通道连通的导流腔，导流通道的一端连通导流管，导流腔内设置有内螺纹，调压丝扣的一端螺纹连接于导流腔内，调压丝扣的另一端连接联络管，调压丝扣螺纹连接调压螺母，导流腔内且于导流通道的另一端出口处设置调压球，调压球可封堵导流通道的另一端出口，调压丝扣内部设置调压弹簧，调压弹簧的末端挤压调压球至导流通道的另一端出口。

进一步的，所述引流控制阀、引流管和联络管三者经三通连接。

进一步的，导流管的下端分别经丝扣连接水压控制阀和引流控制阀。

进一步的，所述导流管的下端外壁套设有让压弹簧，导流管的下端连接让压弹簧的上端，让压弹簧的下端经绳线连接有挂钩。

与现有技术相比，本实用新型的钻孔水膨胀封堵引流装置具有以下特点和优点：

本实用新型的钻孔水膨胀封堵引流装置，可以实现对井下钻孔水封堵和引流，有效治理目前煤矿井下钻孔水问题，封堵可靠、引流方便，突破了矿井钻孔水处理的技术瓶颈；该装置可以实现快速安装、随钻安装、单人安装，安装快捷、方便，施工作业时间短、成本低；该装置具有让压防冲的特性，可以满足井下作业要求。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例钻孔水膨胀封堵引流装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例钻孔水膨胀封堵引流装置的局部剖面图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例提供一种钻孔水膨胀封堵引流装置，包括导流管4、水压控制阀、引流控制阀12、引流管16和联络管15等部件。

导流管4的上端(图1中的左端)和下端(图1中的右端)均设置有端头紧固件5。端头紧固件5为套筒状结构，两端的端头紧固件5用于将遇水膨胀橡胶层1夹紧固定。导流管4的外壁设置若干个紧固凸起3，紧固凸起3呈散点状分布。导流管4的外壁且于两端头紧固件5之间设置遇水膨胀橡胶层1。遇水膨胀橡胶层1包裹紧固凸起3。散点状分布的紧固凸起3，使导流管4与遇水膨胀橡胶层1牢固连接，避免在将导流管4向钻孔内投送时导流管4与遇水膨胀橡胶层1间发生错位移动。遇水膨胀橡胶层1的外壁向外凸起形成防滑棱2，防滑棱2呈螺旋状布置。遇水膨胀橡胶层1以及防滑棱2均由遇水膨胀橡胶条缠绕而成。遇水膨胀橡胶条的厚度不小于10mm，膨胀率不小于1.2。呈螺旋状布置的防滑棱2，一方面，可转动导流管4以将导流管4和遇水膨胀橡胶层1一并螺旋钻进钻孔内部；另一方面，在遇水膨胀橡胶层1、防滑棱2遇水膨胀后，防滑棱2增强了遇水膨胀橡胶层1与钻孔内壁间的摩擦，使遇水膨胀橡胶层1与钻孔内壁牢固贴合。

导流管4及其上的遇水膨胀橡胶层1、防滑棱2可以根据钻孔的尺寸设定，以满足不同直径、不同倾角、不同深度的钻孔。引流管16的尺寸可与井下排水管路适配。

导流管4的下端外壁套设有让压弹簧11，导流管4的下端连接让压弹簧11的上端，让压弹簧11的下端经钢绞线13连接有挂钩14。将挂钩14悬挂于顶板上的支护设备(如锚杆、锚网等)上，使本钻孔水膨胀封堵引流装置通过让压弹簧11与顶板接触。顶板来压时通过让压弹簧11缓冲，如此，使该装置具备让压防冲的特性，可以满足井下作业要求，提高了装置使用的安全性能。

导流管4的下端依次连接水压控制阀、引流控制阀12和引流管16，水压控制阀经联络管15连接引流管16。其中，导流管4的下端经丝扣连接水压控制阀，导流管4的下端经丝扣连接引流控制阀，引流控制阀12、引流管16和联络管15三者经三通17连接。导流管4与水压控制阀、引流控制阀12通过丝扣连接，使得水压控制阀、引流控制阀12及联络管15、引流管16等可以重复使用，有效降低了钻孔水处理的成本。

水压控制阀包括阀体6、调压丝扣8、调压螺母7、调压球9和调压弹簧10。阀体6内开设有导流通道61和导流腔62，导流通道61与导流腔62连通。导流通道61的一端连通导流管4，导流腔62内设置有内螺纹，调压丝扣8的一端螺纹连接于导流腔62内，调压丝扣8的另一端连接联络管15。调压丝扣8螺纹连接调压螺母7。导流腔62内且于导流通道61的另一端出口处设置调压球9，调压球9的截面尺寸大于导流通道61的另一端出口的截面尺寸，调压球9可封堵导流通道61的另一端出口。调压丝扣8内部设置调压弹簧10，调压弹簧10的末端挤压调压球9至导流通道61的另一端出口。

通过调压丝扣8在导流腔62旋入或旋出，以改变调压弹簧10的压缩量，改变调压弹簧10对调压球的压力，从而根据实际工况要求为水压控制阀设定水压值。待设定水压值后，通过调压螺母7紧固调压丝扣8，使调压丝扣8锁定在导流腔62。关闭引流控制阀12后，导流管4的水压高于水压控制阀设定水压值时，导流管4的水可经联络管15流至引流管16。

将本实施例的钻孔水膨胀封堵引流装置安装至钻孔的过程如下：开启引流控制阀12，将导流管4伸入钻孔，钻孔水依次通过导流管4、引流控制阀12、三通17和引流管16流出，并继续经管路流至集中排水处。引流控制阀12继续保持开启状态，形成排水循环，以避免钻孔内形成带压水柱。同时，钻孔水从导流管4的外侧经端头紧固件5流至遇水膨胀橡胶层1使遇水膨胀橡胶层1及防滑棱2膨胀，待水膨胀橡胶层1及防滑棱2膨胀达到设定时间实现充分膨胀后，关闭引流控制阀12，实现封堵。当钻孔内的水压(导流管4的水压)高于水压控制阀设定水压值时，导流管4的水可经联络管15流至引流管16，实现对钻孔水的过压保护并实现引流，并继续经管路流至集中排水处。

本实施例的钻孔水膨胀封堵引流装置，可以实现对井下钻孔水封堵和引流，有效治理目前煤矿井下钻孔水问题，封堵可靠、引流方便，突破了矿井钻孔水处理的技术瓶颈。该装置可以实现快速安装、随钻安装、单人安装，安装快捷、方便，施工作业时间短、成本低。该装置具有让压防冲的特性，可以满足井下作业要求。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种钻孔水膨胀封堵引流装置，其特征在于：包括导流管、水压控制阀、引流控制阀、引流管和联络管；导流管的上端和下端均设置有端头紧固件，导流管的外壁设置若干个紧固凸起，导流管的外壁且于两端头紧固件之间设置有遇水膨胀橡胶层，遇水膨胀橡胶层包裹紧固凸起，遇水膨胀橡胶层的外壁向外凸起形成防滑棱，导流管的下端依次连接水压控制阀、引流控制阀和引流管，水压控制阀经联络管连接引流管；关闭引流控制阀后，导流管的水压高于水压控制阀设定水压值时，导流管的水可经联络管流至引流管。

2.根据权利要求1所述的钻孔水膨胀封堵引流装置，其特征在于：所述遇水膨胀橡胶层及防滑楞均由遇水膨胀橡胶条缠绕而成。

3.根据权利要求1所述的钻孔水膨胀封堵引流装置，其特征在于：所述紧固凸起呈散点状分布。

4.根据权利要求1所述的钻孔水膨胀封堵引流装置，其特征在于：所述防滑棱呈螺旋状布置。

5.根据权利要求1所述的钻孔水膨胀封堵引流装置，其特征在于：所述水压控制阀包括阀体、调压丝扣、调压螺母、调压球和调压弹簧，阀体内开设有导流通道和与导流通道连通的导流腔，导流通道的一端连通导流管，导流腔内设置有内螺纹，调压丝扣的一端螺纹连接于导流腔内，调压丝扣的另一端连接联络管，调压丝扣螺纹连接调压螺母，导流腔内且于导流通道的另一端出口处设置调压球，调压球可封堵导流通道的另一端出口，调压丝扣内部设置调压弹簧，调压弹簧的末端挤压调压球至导流通道的另一端出口。

6.根据权利要求1所述的钻孔水膨胀封堵引流装置，其特征在于：所述引流控制阀、引流管和联络管三者经三通连接。

7.根据权利要求1所述的钻孔水膨胀封堵引流装置，其特征在于：导流管的下端分别经丝扣连接水压控制阀和引流控制阀。

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