CN216110832U - 一种瓦斯抽放封孔器 - Google Patents

Abstract

本实用新型发明提供一种瓦斯抽放封孔器，主要包括气囊、注浆柱、抽采管，充气管，注浆管，操作简单，易控制不会造成钻孔报废瓦斯抽放封孔器，该瓦斯抽放封孔器利用压缩空气为气囊充气动力，进行封孔的瓦斯抽放封孔器，该瓦斯抽放封孔器的操作简单，封孔速度快，气体充放自由的瓦斯抽放封孔器。

Description

一种瓦斯抽放封孔器

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿开采设备技术领域，具体涉及一种瓦斯抽放封孔器。

背景技术

在煤矿开采过程中，由于煤层中含有大量的瓦斯气体，煤层会释放出瓦斯气体，容易造成突发事故，现代煤矿生产中会对准备开采的煤层施工防突的措施进行消除突出危险，最常用的措施是对原始煤体施工抽采钻孔，利用封孔器将钻孔外段注浆封闭，进行瓦斯抽抽采，以减少瓦斯气体突发事故。

目前，煤矿大多数采用水泥注浆法AB柱封孔器对钻孔进行封闭，由于AB 柱封孔时，AB柱封孔器囊内带有盐酸和碳酸钙，利用盐酸和碳酸钙化学反应产生气体作为封孔器囊的动力，盐酸和碳酸钙使用前两者需隔离，使用时须将两者的隔离带打开，两者混合后需要一段时间反应才能产生气体，时间和产气量不好控制，有时会出现瓦斯封孔器送入不到设计位置时就开始膨胀、造成钻孔报废，AB柱封孔存在操作复杂，不易控制的缺陷。

发明内容

本实用新型发明要解决上述技术存在的缺陷，提供一种存在操作简单，易控制，不会造成钻孔报废的瓦斯抽放封孔器，该瓦斯抽放封孔器利用压缩空气代替盐酸和碳酸钙反应产生气体的为气囊充气动力，进行封孔的瓦斯抽放封孔器，该瓦斯抽放封孔器的操作简单，封孔速度快，气体充放自由的瓦斯抽放封孔器。瓦斯抽放封孔器主要包括有：由气囊、注浆柱、抽采管，充气管，注浆管，气囊由内部是由不透气的弹性材料制成的内胆和气囊外层是由起保护内胆防止刺破的由编织物制作的保护层组成，气囊中心设置有用于穿过抽采花管的通孔，在气囊一侧设置有充气口，充气口穿过保护层，连接到内胆中，气囊以包裹固定方式固定在抽采管上。该瓦斯抽放封孔器由于采用充气气囊封孔器，具有操作简单，封孔速度快，气体充放自由优点。

附图说明

图1是气囊主视图；

图2是图1的右视图；

气囊2形状为空心圆柱状，由内部是由不透气的弹性材料制成的内胆15，气囊2外层是由保护内胆2防止被刺破起作用的保护层16，气囊2中心设置有用于穿过抽采花管的第一通孔17，在气囊2一侧设置有充气口11，充气口11 穿过保护层16，连接到内胆15中，压缩空气可以通过充气口11向内胆15中充气，使内胆15充气后膨胀，气囊2随着膨胀，气囊2膨胀后的直径大于所要密封的钻孔直径。

气囊2内胆15可以采用不透气的弹性材料橡胶材料制作，保护层16可以采用帆布等具有一定防止刺破的编织物制成。

图3是气囊2的另一种形状的主视图；

图4是图3的右视图；

气囊形状为空心橄榄球形状。

图5是注浆柱结构示意图；

图6是图5的右视图；

注浆柱3采用可膨胀具有滤水功能的编织物制成空心柱状体，注浆柱3中心的设置有用于穿过抽采管的第二通孔20，在注浆柱3一侧设置有连接注浆管的第一接口14，对应的另一侧设置有与爆破阀12连接的第二接口21，注浆柱3 注浆后膨胀，注浆柱3膨胀后的直径大于所要密封的钻孔直径。

具有滤水功能的编织物可以采用帆布。

图7是气囊2与抽采管9包裹固定的轴向剖视图示意图；

为了在煤矿作业面更好安装瓦斯抽放封孔器，该瓦斯抽放封孔器可以将气囊2预先与一节抽采管9固定，形成安装模块，以方便在煤矿现场施工。一节抽采管9穿过气囊2中的第一通孔17，气囊2通过灌封胶18与一节抽采管9包裹粘接固定。

图8是注浆柱3与抽采管9包裹固定的轴向剖视图示意图；

注浆柱3形状可以为空心橄榄球形状，以方便在煤矿现场施工，一节抽采管9穿过注浆柱3中的第二通孔20，注浆柱3与抽采管9之间通过灌封胶22粘接固定。

图9是瓦斯抽放封孔器工作原理图；

气囊2以包裹固定方式在抽采管9上，气囊2前端设置有许多微孔19的抽采花管10，抽采花管10用于抽采煤层中的瓦斯气体。气囊2的充气口11与逆止阀8出气口连接，逆止阀8的进气口与充气管6连接。在气囊2后端的抽采管9上根据需要封闭岩石层长度位置的设置有注浆柱3，注浆柱3一侧的第一接口14与注浆管5连接，与气囊2相近的一侧第二接口21与爆破阀12连接的。气囊2后端与注浆柱3和钻孔4的孔壁之间形成注浆空间13。

具体实施方式

实施实例一：

如图9所示，在需要抽采的岩层位置钻孔，气囊2形状为图3、图4所示空心橄榄球形状，气囊柱2前端连接抽采花管10，抽采花管10长度与煤层1需要抽采的厚度确定，气囊柱2用包裹固定方式固定在抽采管上。气囊2的充气口 11与逆止阀8出气口连接，逆止阀8的进气口与充气管6连接，充气管6连接煤矿压缩空气系统中。在气囊2后端抽采管9根据需要封闭岩石层7的长度位置的设置有注浆柱3，注浆柱3形状可以选用图8所示的空心橄榄球形状，注浆柱3一侧的第一接口14与一端注浆管5连接，注浆管5另一端连接到煤矿注浆系统中，与气囊2相近的一侧第二接口21与爆破阀12连接的。将组装好的瓦斯抽放封孔器送入到钻孔4中，直至将气囊2送至钻孔4内预先设定的位置，并在孔钻孔4的口处使用铁丝将外部分的抽采管9与岩石帮用铁丝等方法锚网固定连接，防止送入孔内管路滑落出来；气囊2后端与注浆柱3和钻孔4的孔壁之间形成注浆空间13。出孔钻孔4的抽采管9与煤矿瓦斯抽放系统的瓦斯抽放管连接。

打开煤矿压缩空气系统，通过充气管6向气囊2充压缩空气使其膨胀，气囊2充气并达到规定的压力值后，气囊2膨胀后与钻孔4壁紧密压合的以达到封孔效果；

开启煤矿注浆系统，通过注浆管5将1∶1的水灰比的注浆液送入注浆柱3 中，注浆柱3膨胀后注浆柱3与钻孔4壁紧密压合，注浆后的注浆柱3前端与膨胀后的气囊2后端和钻孔4的孔壁之间形成密闭注浆空间13。

随着继续向注浆柱3注入注浆液，随着注浆柱3中的注浆压力增大，注浆冲开爆破阀12，向注浆空间13的缝隙内注浆，达到气囊2设定的压力值后停止注浆，等待固定24h，封孔完成。

逆止阀8可采用浙江温州聚兴塑化有限公司产生的SPU直通单向阀。

爆破阀12可采用山东同兴塑料有限公司产生的0.5M爆破阀。

抽采花管10和抽采管9选用的管道材质性质不限定，根据工作实际情况可以选用钢管或聚氯乙烯管等多种硬质材质的管道。注浆管5和充气管6可采用聚氯乙烯管或者钢管。

瓦斯抽放封孔器中所有管道连接方式是本领域公知常识，可以采用焊接、螺纹连接等方式实施。同样，气囊2、注浆柱3包裹固定的灌封胶选用环氧树脂或沥青等本领域公知的粘结剂作为灌装固定的粘接剂，气囊2、注浆柱3包裹固定方式不限于采用灌封胶粘接方式固定，也可以采用管箍、铁丝缠绕方式固定或者其他本领域公知常识的方式与抽采管9固定。

实施实例二

气囊2可以选用如图1、图2所示的形状为空心圆柱状，注浆柱3可选择如图5、图6所示的形状同为空心圆柱状，两者形状均为空心圆柱状组和的瓦斯抽放封孔器。或者空心圆柱状或空心橄榄球形状两种形状结合，即气囊2和注浆柱3分别采用空心圆柱状或空心橄榄球形状组成瓦斯抽放封孔器，其它结构和原理不变。

实施实例三：

根据煤矿实际情况，可将对气囊2改为充水作为膨胀的动力，也可以使用其它流体作为气囊2膨胀的动力，实施实例一中的充气管6改为水管，逆止阀8 改用水管止回阀，其它条件不改变的。

综合上述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限定本实用新型的所申请保护的技术方案，按照本说明书和附图的说明，在不脱离本实用新型发明构思和范围的前提下，发生结构的变化和改进，这些技术特征均为本实用新型保护的范围。

Claims (9)

1.一种瓦斯抽放封孔器，主要包括气囊(2)、注浆柱(3)、抽采管(9)，充气管(6)，注浆管(5)，其特征在于：气囊(2)由内部是由不透气的弹性材料制成的内胆(15)和气囊(2)外层是由起保护内胆(15)防止刺破的由编织物制作的保护层(16)组成，气囊(2)中心设置有用于穿过抽采花管(10)的第一通孔(17)，在气囊(2)一侧设置有充气口(11)，充气口(11)穿过保护层(16)，连接到内胆(15)中，气囊(2)以包裹固定方式固定在抽采管(9)上。

2.根据权利要求1所述的瓦斯抽放封孔器，其特征在于：气囊(2)形状为空心圆柱状或空心橄榄球形状，气囊(2)一侧的充气口(11)与逆止阀(8)的出气口连接，逆止阀(8)的进气口与充气管(6)连接。

3.根据权利要求2所述的瓦斯抽放封孔器，其特征在于：气囊(2)前端的抽采管(9)与设置许多微孔(19)的抽采花管(10)连接，在气囊(2)后端的抽采管(9)上根据需要封闭岩石层长度位置的设置有注浆柱(3)，气囊(2)后端与注浆柱(3)和钻孔(4)的孔壁之间形成注浆空间(13)。

4.根据权利要求3所述的瓦斯抽放封孔器，其特征在于：注浆柱(3)为空心圆柱状或空心橄榄球形状，注浆柱(3)中心设置有用于穿过抽采管的第二通孔(20)，在注浆柱(3)一侧设置有连接注浆管的第一接口(14)，对应的另一侧设置有与爆破阀(12)连接的第二接口(21)。

5.根据权利要求1所述的瓦斯抽放封孔器，其特征在于：所述气囊(2)包裹固定方式是通过灌封胶(18)与抽采管(9)粘剂固定。

6.根据权利要求5所述的瓦斯抽放封孔器，其特征在于：所述灌封胶(18)是环氧树脂或沥青胶。

7.根据权利要求1所述的瓦斯抽放封孔器，其特征在于：所述气囊(2)包裹固定方式是管箍或采用铁丝缠绕方式与抽采管(9)固定。

8.根据权利要求1所述的瓦斯抽放封孔器，其特征在于：不透气的弹性材料是橡胶。

9.根据权利要求1所述的瓦斯抽放封孔器，其特征在于：防止刺破的编织物是帆布。

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