CN216342031U - 一种煤矿钻孔注浆封孔设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿钻孔注浆封孔设备，包括顶端开口、底端密封设置的抽采管，抽采管内部开设有瓦斯通道，抽采管下部的外周开设有抽采孔，抽采管的外周从上到下依次固定有安装板、第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋，安装板可拆卸连接在钻孔顶部的煤层上，抽采管的侧壁上沿其长度方向开设有注浆槽，抽采管的侧壁上从上到下依次开设有与注浆槽内部相连通的第一进浆口、第二进浆口，第一进浆口位于第一橡胶囊袋内部、第二进浆口位于第二橡胶囊袋内部，第一橡胶囊袋的底部与第二橡胶囊袋的顶部分别连通有第一出浆管、第二出浆管，第一出浆管内部、第二出浆管内部分别设有第一背压单向阀、第二背压单向阀。操作方便、封孔效果好，提升了瓦斯抽采的效果。

Description

一种煤矿钻孔注浆封孔设备

技术领域

本实用新型属于煤矿地下开采技术领域，特别是涉及一种煤矿钻孔注浆封孔设备。

背景技术

在煤层瓦斯抽采时，通过密封煤层瓦斯开采通道的钻孔，防止钻孔内瓦斯泄漏，是保证安全生产的一项重要措施，钻孔的密封性直接影响到抽采的效果。水泥浆加压注浆法是常用的一种带压煤矿钻孔封孔工艺。现有技术中常用的加压注浆封孔装置往往包括注浆管、瓦斯抽采管、爆破阀、囊袋等，爆破阀连接在两个囊袋之间的注浆管上，注浆管与注浆泵连通，液浆因注浆泵压力进入注浆管及囊袋，囊袋迅速膨胀，囊袋与钻孔壁紧密接触，当注浆压力大于爆破阀的开启压力时，爆破阀爆破，液浆将两个囊袋之间的部分充满，进而实现多层密封，密封完毕，将瓦斯抽采管与瓦斯抽采管路连接进行瓦斯抽采。然而，此种封孔装置存在以下缺陷：（一）在多个囊袋未注满时，由于注浆管内部压力的增大，中间的爆破阀便被打开，导致囊袋膨胀度不够，不能够与钻孔壁紧密接触，降低封孔效果，影响瓦斯抽采的效果；（二）整个封孔装置与钻孔之间连接的牢固性很差，在进行注浆时，注浆管、瓦斯抽采管很容易在钻孔内发生转动或晃动，从而影响封孔的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种煤矿钻孔注浆封孔设备，用以解决现有技术中的煤矿钻孔注浆封孔装置存在封孔效果差的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：提供了一种煤矿钻孔注浆封孔设备，包括顶端开口、底端密封设置的抽采管，抽采管的内部沿其长度方向开设有瓦斯通道，抽采管下部的外周开设有多个均匀间隔设置的抽采孔，抽采管的外周从上到下依次固定套设有安装板、第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋，安装板可拆卸连接在钻孔顶部的煤层上，抽采管的侧壁上沿其长度方向开设有注浆槽，抽采管的侧壁上从上到下依次开设有与注浆槽内部相连通的第一进浆口、第二进浆口，第一进浆口位于第一橡胶囊袋内部、第二进浆口位于第二橡胶囊袋内部，第一橡胶囊袋的底部连通有第一出浆管，第一出浆管内部设置有第一背压单向阀，第二橡胶囊袋的顶部连通有第二出浆管，第二出浆管内部设置有第二背压单向阀。

优选地，位于第一橡胶囊袋上方的抽采管的外周固定套设有限位板，限位板的顶部固定连接有弹性环，弹性环套设在抽采管的外周，位于弹性环上方的抽采管的外周可升降地滑动连接有活动板，安装板上设置有用于带动活动板沿抽采管进行升降的升降组件，限位板的外径等于活动板的外径且小于钻孔的内径，弹性环可受活动板与限位板的挤压而沿抽采管的径向膨胀。

优选地，升降组件包括固定在安装板顶部的且竖直向上设置的门字形安装架，门字形安装架水平段底部的两侧安装有两个对称设置的推进气缸，抽采管位于两个推进气缸之间，推进气缸的伸缩端贯穿安装板并与安装板滑动连接，推进气缸的伸缩端延伸至安装板的下方并与活动板的顶部固定连接。

优选地，安装板上开设有多个螺纹孔，安装板通过贯穿螺纹孔的锁紧螺栓与钻孔顶部的煤层可拆卸连接。

本实用新型的有益效果：结构简单，操作方便，通过设置第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋、注浆槽、第一进浆口、第二进浆口、第一背压单向阀和第二背压单向阀，使用时，通过注浆槽、第一进浆口、第二进浆口分别向第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋中注入浆液，使第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋产生膨胀，从而胀满煤层内的钻孔，第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋与钻孔内壁紧密接触，与此同时，超过第一背压单向阀、第二背压单向阀压力的浆液，则流过第一背压单向阀、第二背压单向阀，通过第一出浆管、第二出浆管向第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋之间的空隙处填充，最终实现封孔效果，避免了现有的封孔装置在使用时因囊袋未注满从而导致囊袋膨胀度不够的问题，提高了封孔的效果，能够避免煤层钻孔深处的瓦斯泄漏，给煤层采矿工作带来很大的便利；且通过设置安装板，方便对抽采管进行限位固定，防止在封孔过程中抽采管发生转动或晃动，进一步保证了封孔的质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋与抽采管连接的结构示意图。

附图标记：1—抽采管、2—瓦斯通道、3—抽采孔、4—钻孔、5—安装板、6—第一橡胶囊袋、7—第二橡胶囊袋、8—锁紧螺栓、9—注浆槽、10—第一进浆口、11—第二进浆口、12—第一出浆管、13—第一背压单向阀、14—第二出浆管、15—第二背压单向阀、16—限位板、17—弹性环、18—活动板、19—门字形安装架、20—推进气缸。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括顶端开口、底端密封设置的抽采管1，抽采管1竖直设置，抽采管1的内部沿其长度方向开设有供瓦斯通过的瓦斯通道2，抽采管1下部的外周开设有多个均匀间隔设置的抽采孔3，抽采孔3与瓦斯通道2相连通，钻孔4内的瓦斯经抽采管1进入抽采管1内部，抽采管1的外周从上到下依次固定套设有安装板5、第一橡胶囊袋6、第二橡胶囊袋7，安装板5的材质为钢板，安装板5上开设有多个螺纹孔，安装板5通过贯穿螺纹孔的锁紧螺栓8与钻孔4顶部的煤层可拆卸连接，方便对抽采管1进行限位固定，防止封孔过程中抽采管1发生转动或晃动。抽采管1的侧壁上沿其长度方向开设有注浆槽9，注浆槽9的顶端延伸至抽采管1的顶部并开口设置，注浆槽9的底端延伸至抽采孔3的上方，抽采管1的侧壁上从上到下依次开设有与注浆槽9内部相连通的第一进浆口10、第二进浆口11，第一进浆口10位于第一橡胶囊袋6内部、第二进浆口11位于第二橡胶囊袋7内部，第一进浆口10用于将第一橡胶囊袋6与注浆槽9相连通，第二进浆口11用于将第二橡胶囊袋7与注浆槽9相连通。第一橡胶囊袋6的底部连通有第一出浆管12，第一出浆管12竖直向下设置，第一出浆管12内部设置有第一背压单向阀13，第一背压单向阀13用于阻止钻孔4内部的浆液向第一橡胶囊袋6内部流动，且限制第一橡胶囊袋6内部的浆液向钻孔4内部流动，只有超过第一背压单向阀13压力的浆液，才能流过第一背压单向阀13向钻孔4内部输入。第二橡胶囊袋7的顶部连通有第二出浆管14，第二出浆管14竖直向上设置，第二出浆管14内部设置有第二背压单向阀15，第二背压单向阀15用于阻止钻孔4内部的浆液向第二橡胶囊袋7内部流动，且限制第二橡胶囊袋7内部的浆液向钻孔4内部流动，只有超过第二背压单向阀15压力的浆液，才能流过第二背压单向阀15向钻孔4内部输入。第一背压单向阀13与第二背压单向阀15均为现有技术中常用的背压单向阀，具体结构在此不再详细描述。

如图1所示，位于第一橡胶囊袋6上方的抽采管1的外周固定套设有限位板16，限位板16为钢板，限位板16的顶部固定连接有弹性环17，弹性环17的外径大于限位板16的外径且略小于钻孔4的内径，弹性环17固定套设在抽采管1的外周，位于弹性环17上方的抽采管1的外周可升降地滑动连接有活动板18，活动板18的材质为钢板，活动板18滑动连接在抽采管1的外周，安装板5上设置有用于带动活动板18沿抽采管1进行升降的升降组件，限位板16的外径等于活动板18的外径且小于钻孔4的内径，弹性环17可受活动板18与限位板16的挤压而沿抽采管1的径向膨胀。升降组件包括固定在安装板5顶部的且竖直向上设置的门字形安装架19，门字形安装架19水平段底部的两侧安装有两个对称设置的推进气缸20，抽采管1位于两个推进气缸20之间，推进气缸20的伸缩端贯穿安装板5并与安装板5滑动连接，推进气缸20的伸缩端延伸至安装板5的下方并与活动板18的顶部固定连接。通过推进气缸20带动活动板18向下运动，在推进气缸20的推力作用下，活动板18与限位板16对弹性环17进行挤压，弹性环17因受到挤压而沿抽采管1的径向膨胀，使弹性环17的外周与钻孔4的内壁紧密贴合，从而起到辅助封孔的效果，进一步避免抽采时瓦斯泄漏。

本实用新型的工作原理及工作过程：使用时，将抽采管1放入钻孔4内部，将安装板5通过锁紧螺栓8固定在钻孔4顶部的煤层上，启动推进气缸20，推进气缸20带动活动板18向靠近弹性环17的方向运动，在推进气缸20的推力作用下，活动板18与限位板16对弹性环17进行挤压，弹性环17因受到挤压而沿抽采管1的径向膨胀，使弹性环17的外周与钻孔4的内壁紧密贴合，从而起到辅助封孔的效果，通过注浆槽9、第一进浆口10、第二进浆口11分别向第一橡胶囊袋6、第二橡胶囊袋7中注入浆液，使第一橡胶囊袋6、第二橡胶囊袋7产生膨胀，从而胀满煤层内的钻孔4，第一橡胶囊袋6、第二橡胶囊袋7与钻孔4的内壁紧密接触，与此同时，超过第一背压单向阀13、第二背压单向阀15压力的浆液，则流过第一背压单向阀13、第二背压单向阀15，通过第一出浆管12、第二出浆管14向第一橡胶囊袋6、第二橡胶囊袋7之间的空隙处填充，使得抽采管1外壁与第一橡胶囊袋6的外壁、第二橡胶囊袋7的外壁之间形成密封空间，将抽采管1的顶部与抽采管路连通，对煤层内部的瓦斯气体进行抽取。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种煤矿钻孔注浆封孔设备，其特征在于：包括顶端开口、底端密封设置的抽采管，抽采管的内部沿其长度方向开设有瓦斯通道，抽采管下部的外周开设有多个均匀间隔设置的抽采孔，抽采管的外周从上到下依次固定套设有安装板、第一橡胶囊袋、第二橡胶囊袋，安装板可拆卸连接在钻孔顶部的煤层上，抽采管的侧壁上沿其长度方向开设有注浆槽，抽采管的侧壁上从上到下依次开设有与注浆槽内部相连通的第一进浆口、第二进浆口，第一进浆口位于第一橡胶囊袋内部、第二进浆口位于第二橡胶囊袋内部，第一橡胶囊袋的底部连通有第一出浆管，第一出浆管内部设置有第一背压单向阀，第二橡胶囊袋的顶部连通有第二出浆管，第二出浆管内部设置有第二背压单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿钻孔注浆封孔设备，其特征在于：位于第一橡胶囊袋上方的抽采管的外周固定套设有限位板，限位板的顶部固定连接有弹性环，弹性环套设在抽采管的外周，位于弹性环上方的抽采管的外周可升降地滑动连接有活动板，安装板上设置有用于带动活动板沿抽采管进行升降的升降组件，限位板的外径等于活动板的外径且小于钻孔的内径，弹性环可受活动板与限位板的挤压而沿抽采管的径向膨胀。

3.根据权利要求2所述的一种煤矿钻孔注浆封孔设备，其特征在于：升降组件包括固定在安装板顶部的且竖直向上设置的门字形安装架，门字形安装架水平段底部的两侧安装有两个对称设置的推进气缸，抽采管位于两个推进气缸之间，推进气缸的伸缩端贯穿安装板并与安装板滑动连接，推进气缸的伸缩端延伸至安装板的下方并与活动板的顶部固定连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种煤矿钻孔注浆封孔设备，其特征在于：安装板上开设有多个螺纹孔，安装板通过贯穿螺纹孔的锁紧螺栓与钻孔顶部的煤层可拆卸连接。

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