CN215057251U - 一种带压注浆囊袋封孔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带压注浆囊袋封孔装置，包括前囊袋、后囊袋、瓦斯抽采管、注浆管和返浆管，前囊袋和后囊袋均为内外双层囊袋，中央轴向形成中空腔体，瓦斯抽采管通过中空腔体贯穿前囊袋和后囊袋，前囊袋和后囊袋之间间隔预定距离形成注浆段；所述注浆管前端封口设置，贯穿后囊袋后插入前囊袋内，注浆管位于前囊袋、后囊袋和注浆段部分分别开设出浆孔Ⅰ、出浆孔Ⅱ和出浆孔Ⅲ，并且出浆孔Ⅰ和出浆孔Ⅱ处分别设有逆止阀，出浆孔Ⅲ处设有注浆控制阀，所述返浆管贯穿后囊袋且前端位于注浆段。本实用新型解决现有技术两端囊袋的浆液容易通过注浆管返浆到注浆段，造成囊袋卸压收缩，以及返浆管与抽采管之间存在间隙不能完全封堵而漏浆的问题。

Description

一种带压注浆囊袋封孔装置

技术领域

本实用新型涉及一种带压注浆囊袋封孔装置，属于煤矿瓦斯抽采钻孔封孔技术领域。

背景技术

瓦斯灾害是煤矿安全生产的主要灾害之一，随着煤矿开采深度的增加，瓦斯灾害越来越严重，瓦斯抽采是防治矿井瓦斯灾害、保障矿井安全高效生产的根本措施，而钻孔的封孔质量是影响钻孔抽采效果关键因素。

现有技术通常在回采巷道的侧壁打设瓦斯抽采孔，然后插入瓦斯抽采管并将瓦斯抽采管与瓦斯抽采管之间进行封堵，目前的封堵方法主要是“两堵一注”封孔法。“两堵一注”封孔技术，注浆管和出浆管位于抽采管一侧，再装入两端囊袋中，当注浆段爆破阀爆破后，两端囊袋容易通过注浆管返浆到注浆段，造成囊袋卸压收缩，出现钻孔封孔漏气现象。此外，由于两端囊袋卸压收缩，返浆管与抽采管之间存在间隙不能完全封堵而漏浆，导致注浆压力达不到要求，尤其是在松软煤层中，钻孔周围的裂隙不能注入足够的浆液封堵，也造成了钻孔的漏气现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种带压注浆囊袋封孔装置，解决现有技术两端囊袋的浆液容易通过注浆管返浆到注浆段，造成囊袋卸压收缩，以及返浆管与抽采管之间存在间隙不能完全封堵而漏浆的问题，并且实现封孔深度可调。

本实用新型采用的技术方案是，一种带压注浆囊袋封孔装置，用于封堵瓦斯抽采钻孔，包括瓦斯抽采管、注浆管和返浆管，它还包括：

囊袋，包括前囊袋和后囊袋，所述前囊袋和后囊袋均为内外双层囊袋，中央轴向形成中空腔体，瓦斯抽采管通过中空腔体贯穿前囊袋和后囊袋，并且前囊袋和后囊袋之间间隔预定距离形成注浆段，

所述注浆管前端封口设置，贯穿后囊袋后插入前囊袋内，注浆管位于前囊袋、后囊袋和注浆段部分分别开设出浆孔Ⅰ、出浆孔Ⅱ和出浆孔Ⅲ，并且出浆孔Ⅰ和出浆孔Ⅱ处分别设有逆止阀，出浆孔Ⅲ处设有注浆控制阀；

所述返浆管贯穿后囊袋且前端位于注浆段并靠近前囊袋。

优选地，所述前囊袋和后囊袋的内层直径大于瓦斯抽采管管径10-15mm。

优选地，所述前囊袋和后囊袋的外层直径大于瓦斯抽采钻孔孔径40-60mm。

优选地，所述前囊袋和后囊袋均采用透气、透水、不透固体颗粒的高强度阻燃防割布缝制而成。

优选地，所述返浆管前端靠近管口处开设若干返浆孔。

优选地，所述逆止阀采用柔性软管制作成，套设在注浆管上且出浆孔Ⅰ和出浆孔Ⅱ分别位于逆止阀中部，逆止阀一端向其中部轴向设置缝隙，所述缝隙与出浆孔Ⅰ或出浆孔Ⅱ相对，逆止阀另一端通过卡箍紧固连接注浆管。

优选地，所述注浆控制阀采用破裂压力不小于2MPa的塑料软管制成，注浆控制阀套设在注浆管上且出浆孔Ⅲ位于注浆控制阀中部，注浆控制阀两端通过卡箍紧固连接注浆管。

优选地，所述注浆管和返浆管与前囊袋和后囊袋的连接处分别向外凸出形成连接头，注浆管通过卡箍与连接头连接紧固前囊袋和后囊袋，返浆管通过卡箍与连接头连接紧固后囊袋。

优选地，所述注浆管和返浆管在注浆段分别安设有快速接头，用于调节注浆管和返浆管的长度。

相较现有技术，本实用新型的有益效果是：

1）本实用新型注浆管单独穿过后囊袋且前端置于前囊袋内，返浆管单独穿过后囊袋，有利于通过注浆管向前囊袋和后囊袋分别注浆封堵，防止注浆管、返浆管与瓦斯抽采管之间存在间隙不能完全封堵而漏浆，提高钻孔封孔质量，保证钻孔瓦斯抽采效果；

2）本实用新型的注浆控制阀破裂后，前囊袋和后囊袋内压力大于注浆管压力，前囊袋和后囊袋将逆止阀压紧在注浆管壁上，从而防止前囊袋和后囊袋内浆液回流至注浆管中进入注浆段而引发囊袋卸压收缩现象，有效的保证了前囊袋和后囊袋的注浆封堵效果；

3）本实用新型通过在注浆管和返浆管上设置快速接头，有利于根据现场实际情况及时调整钻孔封孔深度，连接管路十分便利。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型前囊袋、后囊袋结构示意图；

图3为本实用新型后囊袋截面示意图；

图4为本实用新型逆止阀使用截面示意图。

图中标记：1、前囊袋，2、后囊袋，3、逆止阀，4、注浆控制阀，5、卡箍，6、瓦斯抽采管，7、注浆管，8、出浆孔Ⅰ，9、出浆孔Ⅱ，10、出浆孔Ⅲ，11、返浆管，12、返浆孔，13、快速接头。

具体实施方式

以下将结合说明书附图对本实用新型进一步解释说明，以便于本领域专业技术人员更好地理解。

请参阅图1-4，一种带压注浆囊袋封孔装置，用于封堵瓦斯抽采钻孔，包括囊袋、逆止阀3、注浆控制阀4、瓦斯抽采管6、注浆管7、返浆管11和快速接头13，其中囊袋包括前囊袋1和后囊袋2。

所述前囊袋1和后囊袋2均为内外双层囊袋，采用透气、透水、不透固体颗粒的高强度阻燃防割布缝制而成，具有优良的密封效果，前囊袋1和后囊袋2中央轴向形成中空腔体，瓦斯抽采管6通过中空腔体贯穿前囊袋1和后囊袋2，用于抽采瓦斯气体。其中，前囊袋1和后囊袋2之间间隔预定距离形成注浆段。

进一步的，所述前囊袋1和后囊袋2的内层直径大于瓦斯抽采管6管径10-15mm，便于安插瓦斯抽采管6且有利于浆液凝固膨胀后封堵瓦斯抽采管6外壁与钻孔，避免对瓦斯抽采管6造成过大挤压。所述前囊袋1和后囊袋2的外层直径大于瓦斯抽采钻孔孔径40-60mm，有利于盛装浆液将瓦斯抽采管6和瓦斯抽采钻孔之间的空隙完全填充封堵。

所述前囊袋1后端位于瓦斯抽采管6一侧匹配注浆管7开设孔洞，后囊袋2两端位于瓦斯抽采管6相对的两侧分别匹配注浆管7和返浆管11开设孔洞，用于设置注浆管7和返浆管11。

所述注浆管7前端封口设置，注浆管7后端位于后囊袋2外侧作为注浆口，前端通过孔洞贯穿后囊袋2后插入前囊袋1内，注浆管7位于前囊袋1、后囊袋2和注浆段部分分别开设出浆孔Ⅰ8、出浆孔Ⅱ9和出浆孔Ⅲ10，用于浆液溢出填充，并且出浆孔Ⅰ8和出浆孔Ⅱ9处分别设有逆止阀3，出浆孔Ⅲ10处设有注浆控制阀4。

具体地，所述逆止阀3采用柔性软管制作成，套设在注浆管7上且出浆孔Ⅰ8和出浆孔Ⅱ9分别位于逆止阀3中部。逆止阀3一端向其中部轴向设置缝隙，所述缝隙与出浆孔Ⅰ8或出浆孔Ⅱ9相对，以便注浆时，方便浆液注入前囊袋1、后囊袋2的腔体，逆止阀3另一端通过卡箍5紧固连接注浆管7，将逆止阀3固定在注浆管7上，防止逆止阀3位置产生滑动。

所述注浆控制阀4采用破裂压力不小于2MPa的塑料软管制成，注浆控制阀4套设在注浆管7上且出浆孔Ⅲ10位于注浆控制阀4中部，注浆控制阀4两端通过卡箍5紧固连接注浆管7，防止注浆控制阀4位置产生滑动。

所述返浆管11通过孔洞贯穿后囊袋2且前端位于注浆段并靠近前囊袋1，返浆管11后端位于后囊袋2外侧，有利于注浆段的水和空气通过返浆管11排出，并且返浆管11前端靠近管口处开设若干返浆孔12，避免返浆管11管口被堵塞影响使用。

由于注浆管7和返浆管11单独穿过前囊袋1和后囊袋2，注浆后，浆液均匀填充在瓦斯抽采管6、注浆管7和返浆管11周围，避免注浆管7、返浆管11与瓦斯抽采管6之间存在间隙不能完全封堵而漏浆，提高密封质量和瓦斯抽采效果。

为了加强注浆管7和返浆管11与前囊袋1和后囊袋2的连接稳固性，所述注浆管7和返浆管11与前囊袋1和后囊袋2的连接处分别向外凸出形成连接头14，注浆管7通过卡箍5与连接头14连接紧固前囊袋1和后囊袋2，防止注浆管7位置发生滑动，返浆管11通过卡箍5与连接头14连接紧固后囊袋2，避免返浆管11位置发生滑动。

进一步的，所述注浆管7在注浆段安设有快速接头13，所述返浆管11在注浆段安设有快速接头13，有利于根据现场实际情况及时调整瓦斯抽采钻孔封孔深度，连接管路十分便利。

本实用新型使用过程中，随着注浆不断进行，囊袋逐渐注满并透气、透水，之后继续注浆将导致注浆管7内注浆压力升高，囊袋持续将注入浆液水分挤出，当注浆压力达到注浆控制阀4的破裂压力时，注浆控制阀4破裂，此时囊袋内压力大于注浆管7压力，囊袋内浓缩降低将逆止阀3压紧在注浆管7管壁上，从而防止囊袋内浆液回流至注浆管7中进入注浆段导致的囊袋卸压收缩，有效的保证了前囊袋1和后囊袋2的注浆封堵效果。

同时，浆液将注入到前囊袋1和后囊袋2封堵好的中间注浆段，持续注浆直到注浆段的空气和水通过返浆管11排出，然后关闭返浆管11，不再返浆，再进行注浆即是带压注浆过程，此过程中，浆液将在注浆压力的推动下，渗入瓦斯抽采钻孔周边裂隙，一直注浆直至达到预定的注浆压力后停止注浆。此注浆过程将注浆段及瓦斯抽采钻孔壁裂隙注浆充填，从而进一步提高钻孔封孔质量，极大的保证了钻孔抽采效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，进行的无创新性的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种带压注浆囊袋封孔装置，用于封堵瓦斯抽采钻孔，包括瓦斯抽采管（6）、注浆管（7）和返浆管（11），其特征在于，它还包括：

囊袋，包括前囊袋（1）和后囊袋（2），所述前囊袋（1）和后囊袋（2）均为内外双层囊袋，中央轴向形成中空腔体，瓦斯抽采管（6）通过中空腔体贯穿前囊袋（1）和后囊袋（2），并且前囊袋（1）和后囊袋（2）之间间隔预定距离形成注浆段，

所述注浆管（7）前端封口设置，贯穿后囊袋（2）后插入前囊袋（1）内，注浆管（7）位于前囊袋（1）、后囊袋（2）和注浆段部分分别开设出浆孔Ⅰ（8）、出浆孔Ⅱ（9）和出浆孔Ⅲ（10），并且出浆孔Ⅰ（8）和出浆孔Ⅱ（9）处分别设有逆止阀（3），出浆孔Ⅲ（10）处设有注浆控制阀（4）；

所述返浆管（11）贯穿后囊袋（2）且前端位于注浆段并靠近前囊袋（1）。

2.根据权利要求1所述的一种带压注浆囊袋封孔装置，其特征在于：所述前囊袋（1）和后囊袋（2）的内层直径大于瓦斯抽采管管径10-15mm。

3.根据权利要求1所述的一种带压注浆囊袋封孔装置，其特征在于：所述前囊袋和后囊袋的外层直径大于瓦斯抽采钻孔孔径40-60mm。

4.根据权利要求1所述的一种带压注浆囊袋封孔装置，其特征在于：所述前囊袋（1）和后囊袋（2）均采用透气、透水、不透固体颗粒的高强度阻燃防割布缝制而成。

5.根据权利要求1所述的一种带压注浆囊袋封孔装置，其特征在于：所述返浆管（11）前端靠近管口处开设若干返浆孔（12）。

6.根据权利要求1所述的一种带压注浆囊袋封孔装置，其特征在于：所述逆止阀（3）采用柔性软管制作成，套设在注浆管（7）上且出浆孔Ⅰ（8）和出浆孔Ⅱ（9）分别位于逆止阀（3）中部，逆止阀（3）一端向其中部轴向设置缝隙，所述缝隙与出浆孔Ⅰ（8）或出浆孔Ⅱ（9）相对，逆止阀（3）另一端通过卡箍（5）紧固连接注浆管（7）。

7.根据权利要求1所述的一种带压注浆囊袋封孔装置，其特征在于：所述注浆控制阀（4）采用破裂压力不小于2MPa的塑料软管制成，注浆控制阀（4）套设在注浆管（7）上且出浆孔Ⅲ（10）位于注浆控制阀（4）中部，注浆控制阀（4）两端通过卡箍（5）紧固连接注浆管（7）。

8.根据权利要求1所述的一种带压注浆囊袋封孔装置，其特征在于：所述注浆管（7）和返浆管（11）与前囊袋（1）和后囊袋（2）的连接处分别向外凸出形成连接头（14），注浆管（7）通过卡箍与连接头（14）连接紧固前囊袋（1）和后囊袋（2），返浆管（11）通过卡箍（5）与连接头（14）连接紧固后囊袋（2）。

9.根据权利要求1所述的一种带压注浆囊袋封孔装置，其特征在于：所述注浆管（7）和返浆管（11）在注浆段分别安设有快速接头（13）。

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