CN219654670U - 一种煤矿定向钻孔的封孔结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其包括：孔道，包括相连接的入口段和钻孔段，入口段与钻孔段的连接处形成台阶；外套管，一端止抵台阶，另一端伸出入口段；囊袋，设置于入口段内并位于外套管的外侧，囊袋、外套管的外侧壁、台阶和入口段的内壁之间具有第一注浆空间；注浆管，插装于第一注浆空间；返浆管，插装于第一注浆空间；第一爆破阀和第二爆破阀，第一爆破阀设置于囊袋与注浆管的连接处，第二爆破阀设置于注浆管的出口端；气水分离器，与外套管的另一端连接。如上述结构，可对第一注浆空间进行注浆增压，使得封堵材料浆液能够有效渗入孔壁裂隙，封堵材料的渗透性较高，对于孔道入口端的封堵较为完全，入口端的封堵效果较好。

Description

一种煤矿定向钻孔的封孔结构

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻孔封孔技术领域，特别涉及一种煤矿钻孔的封孔结构。

背景技术

煤矿开采时，通常会存在煤层与瓦斯共存的情况，在采煤工作面掘进过程中，会有瓦斯溢出，为减少采煤过程中的瓦斯溢出量，需要在工作面实施钻孔抽采施工，以将未开采区域的瓦斯进行释放收集。

现有技术中，常会采用定向钻机来实施钻孔施工，定向钻机能够进行瓦斯抽放孔的钻进施工，并具有轨迹可控、可实现深孔钻进、控制精度高、可开分支孔等优点。在钻孔施工过程中，会有瓦斯和钻渣沿着孔道排出，为预防瓦斯大量涌出导致巷道瓦斯超限，需要在孔道的入口端设置有封孔结构。常见的封孔结构采用水泥砂浆等作为封堵材料，而在一些场合会采用常压注浆的方式，使得封堵材料浆液难以有效渗入孔壁裂隙，封堵材料的渗透性较低，对于孔道入口端的封堵不够完全，孔道入口端的封堵效果较差，可能会使孔道的入口端产生漏气。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种煤矿定向钻孔的封孔结构，能够解决孔道入口端的封堵效果较差的问题。

为实现上述目的，提供一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其包括：孔道，开设于一巷道的壁面上，并包括相连接的入口段和钻孔段，所述入口段的直径大于钻孔段的直径以在入口段与钻孔段的连接处形成台阶；外套管，插装于所述入口段并与入口段同轴布置，且所述外套管的一端止抵台阶，另一端伸出入口段；囊袋，设置于入口段内并位于外套管的外侧，所述囊袋、外套管的外侧壁、台阶和入口段的内壁之间具有第一注浆空间；注浆管，插装于第一注浆空间，所述注浆管与囊袋相连，且所述注浆管的出口端位于第一注浆空间的底部且靠近钻孔段的一侧；返浆管，插装于第一注浆空间，所述返浆管的入口端位于第一注浆空间的顶部且远离钻孔段的一侧；第一爆破阀和第二爆破阀，所述第一爆破阀设置于囊袋与注浆管的连接处，所述第二爆破阀设置于注浆管的出口端；气水分离器，与所述外套管的另一端连接，所述气水分离器的顶部设置有引抽管，底部设置有排渣管。

根据所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，所述入口段的长度为L1，9m≤L1≤10m；所述入口段与第一注浆空间的长度差为L3，1m≤L3≤2m。

根据所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，所述气水分离器与外套管法兰连接。

根据所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，所述囊袋与入口段开口边缘之间具有间距。

根据所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，还包括密封罩盖，所述密封罩盖套设于外套管上，并止抵壁面，所述密封罩盖、外套管和壁面围成一呈环状且连通入口段内腔的第二注浆空间。

根据所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，所述外套管的外侧固定套设设有定位圈，所述定位圈螺纹配合穿设有定位螺栓，所述定位螺栓的端部止抵密封罩盖。

根据所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，所述外套管的外侧固定套设设有定位圈，所述定位圈的外侧螺纹配合套设有内螺纹筒，所述内螺纹筒的端部止抵密封罩盖。

根据所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，所述密封罩盖的顶部设置有瓦斯检测器。

有益效果：如上述结构，可对第一注浆空间进行注浆增压，提高注浆压力，使得封堵材料浆液能够有效渗入孔壁裂隙，封堵材料的渗透性较高，对于孔道入口端的封堵较为完全，入口端的封堵效果较好，避免发生漏气。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例的结构示意图；

图3为本实用新型第三实施例的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1，一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其包括孔道、外套管20、囊袋31、注浆管32、返浆管33、第一爆破阀41、第二爆破阀42和气水分离器43。孔道开设于巷道的壁面上，孔道包括相连接的入口段11和钻孔段12，入口段11的直径大于钻孔段12的直径以在入口段11与钻孔段12的连接处形成台阶13。外套管20插装于入口段11并与入口段11同轴布置，且外套管20的一端止抵台阶13，另一端伸出入口段11。囊袋31设置于入口段11内并位于外套管20的外侧，囊袋31、外套管20的外侧壁、台阶13和入口段11的内壁之间具有第一注浆空间14；注浆管32插装于第一注浆空间14，注浆管32与囊袋31相连，且注浆管32的出口端位于第一注浆空间14的底部且靠近钻孔段12的一侧，返浆管33插装于第一注浆空间14，返浆管33的入口端位于第一注浆空间14的顶部且远离钻孔段12的一侧。第一爆破阀41设置于囊袋31与注浆管32的连接处，第二爆破阀42设置于注浆管32的出口端。气水分离器43与外套管20的另一端连接，气水分离器43的顶部设置有引抽管431，底部设置有排渣管432。

如上述结构，在进行施工时，首先利用钻头施工出入口段11，然后将外套管20、囊袋31、注浆管32和返浆管33插入入口段11，将第一爆破阀41爆开，向注浆管32进行注浆，封堵材料浆液可由第一爆破阀41处注入囊袋31，在囊袋31完成注浆一段时间后，将第二爆破阀42爆开，封堵材料浆液可由第二爆破阀42处注入第一注浆空间14，当返浆管33开始返浆后，将返浆管33口堵死，利用注浆管32对于第一注浆空间14注浆增压，注浆压力达到要求后完成封孔，之后可进行钻孔段12的施工。如上述结构，可对第一注浆空间14进行注浆增压，提高注浆压力，使得封堵材料浆液能够有效渗入孔壁裂隙，封堵材料的渗透性较高，对于孔道入口端的封堵较为完全，入口端的封堵效果较好，避免发生漏气。

其中，入口段11的长度为L1，9m≤L1≤10m，第一注浆空间14的长度为L2，入口段11与第一注浆空间14的长度差为L3＝L1-L2，1m≤L3≤2m。该结构可确保第一注浆空间14具有足够的长度，进而确保封堵效果。

在本实施例中，气水分离器43与外套管20法兰连接，以便气水分离器43的拆装。此外，囊袋31与入口段11开口边缘之间还具有间距，即囊袋31与壁面之间具有间距。

参照图2和图3，在一些实施例中，封堵结构还包括密封罩盖44，密封罩盖44套设于外套管20上，且密封罩盖44的端面止抵壁面，密封罩盖44、外套管20和壁面围成一个呈环状且连通入口段11内腔的第二注浆空间15。在受到一些因素的影响，例如孔壁裂隙增加或延伸等，会使得部分的瓦斯绕过第一注浆空间14填充的封堵材料到达孔道的开口，从而使得巷道瓦斯含量增加，为此，可安装密封罩盖44，然后在第二注浆空间15和囊袋31远离钻孔段12一侧的空间注入封堵材料浆液后进行保压，以在孔道的开口处进一步形成密封，减少瓦斯的泄漏。

其中，为将密封罩盖44进行定位，在外套管20的外侧固定套设设有定位圈21，定位圈21螺纹配合穿设有定位螺栓22，定位螺栓22的端部止抵密封罩盖44，利用定位螺栓22将密封罩盖44紧压在壁面上。

此外，还可在定位圈21的外侧螺纹配合套设内螺纹筒23，内螺纹筒23的端部止抵密封罩盖44，利用内螺纹筒23将密封罩盖44紧压在壁面上。

在密封罩盖44的顶部还设置有瓦斯检测器441，以便检测瓦斯的泄漏情况。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其特征在于，包括：

孔道，开设于一巷道的壁面上，并包括相连接的入口段和钻孔段，所述入口段的直径大于钻孔段的直径以在入口段与钻孔段的连接处形成台阶；

外套管，插装于所述入口段并与入口段同轴布置，且所述外套管的一端止抵台阶，另一端伸出入口段；

囊袋，设置于入口段内并位于外套管的外侧，所述囊袋、外套管的外侧壁、台阶和入口段的内壁之间具有第一注浆空间；

注浆管，插装于第一注浆空间，所述注浆管与囊袋相连，且所述注浆管的出口端位于第一注浆空间的底部且靠近钻孔段的一侧；

返浆管，插装于第一注浆空间，所述返浆管的入口端位于第一注浆空间的顶部且远离钻孔段的一侧；

第一爆破阀和第二爆破阀，所述第一爆破阀设置于囊袋与注浆管的连接处，所述第二爆破阀设置于注浆管的出口端；

气水分离器，与所述外套管的另一端连接，所述气水分离器的顶部设置有引抽管，底部设置有排渣管。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其特征在于，所述入口段的长度为L1，9m≤L1≤10m；所述入口段与第一注浆空间的长度差为L3，1m≤L3≤2m。

3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其特征在于，所述气水分离器与外套管法兰连接。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其特征在于，所述囊袋与入口段开口边缘之间具有间距。

5.根据权利要求4所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其特征在于，还包括密封罩盖，所述密封罩盖套设于外套管上，并止抵壁面，所述密封罩盖、外套管和壁面围成一呈环状且连通入口段内腔的第二注浆空间。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其特征在于，所述外套管的外侧固定套设有定位圈，所述定位圈螺纹配合穿设有定位螺栓，所述定位螺栓的端部止抵密封罩盖。

7.根据权利要求5所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其特征在于，所述外套管的外侧固定套设设有定位圈，所述定位圈的外侧螺纹配合套设有内螺纹筒，所述内螺纹筒的端部止抵密封罩盖。

8.根据权利要求5所述的一种煤矿定向钻孔的封孔结构，其特征在于，所述密封罩盖的顶部设置有瓦斯检测器。