CN220339616U - 注浆套管破损检查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤矿开采技术领域，尤其是注浆套管破损检查装置，包括：能够放入注浆套管内的支架以及设置在支架上的第一充气膨胀部件和第二充气膨胀部件，第一充气膨胀部件和第二充气膨胀部件沿注浆套管的轴向间隔设置，在第一充气膨胀部件和第二充气膨胀部件之间形成间隔区域，第一充气膨胀部件和第二充气膨胀部件能够充气膨胀并与注浆套管的内壁抵接，从而使间隔区域形成腔室，间隔区域内设置有高压空气接口和压力传感器，高压空气通过高压空气接口进入腔室，压力传感器检测腔室的压力变化。本实用新型对注浆套管的壁进行检查，找到注浆过程中注浆套管的漏浆点。

Description

注浆套管破损检查装置

技术领域

本实用新型涉及煤矿开采技术领域，尤其是注浆套管破损检查装置。

背景技术

煤矿充填开采技术是开采“三下”(建筑物下、铁路下、水体下)压煤的有效途径，一方面，可以提高矿井资源回收率，最大限度地解放“三下”压煤，延长矿井服务年限以及缓解矿井生产接替紧张的矛盾；另一方面，可以最大限度地控制岩层与地表移动，有效保护地表建(构)筑物。

离层带注浆充填技术是煤矿充填开采技术中的一种，离层带注浆充填技术从地面布置注浆钻孔，将充填料浆高压注入岩层移动过程中覆岩内形成的离层空间，从而对离层上覆岩层形成有效支撑，来控制地表沉陷。

在覆岩离层注浆施工过程中，因地层运动，常导致注浆钻孔内的注浆套管发生变形，注浆套管的侧壁上出现裂隙，进而注浆套管内部的料浆能够通过裂隙漏出，出现跑浆现象。

钻孔电视能够一定程度上解决肉眼可见裂隙的探查，但因设备功能限制，800m以下深度的地方难以探查，且钻孔电视分辨率较小，难以探查微小的裂隙，特别是微观裂隙中的联通裂隙，所谓联通裂隙是指在高压条件下才发生漏浆的裂隙。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供注浆套管破损检查装置，对注浆套管的壁进行检查，找到注浆过程中注浆套管的漏浆点。

为实现上述目的，提供了注浆套管破损检查装置，包括：能够放入所述注浆套管内的支架以及设置在所述支架上的第一充气膨胀部件和第二充气膨胀部件，所述第一充气膨胀部件和所述第二充气膨胀部件沿所述注浆套管的轴向间隔设置，在所述第一充气膨胀部件和所述第二充气膨胀部件之间形成间隔区域，所述第一充气膨胀部件和所述第二充气膨胀部件能够充气膨胀并与所述注浆套管的内壁抵接，从而使所述间隔区域形成腔室，所述间隔区域内设置有高压空气接口和压力传感器，高压空气通过所述高压空气接口进入所述腔室，所述压力传感器检测所述腔室的压力变化。

在某些实施例中，所述高压空气接口中输出的高压空气的压力小于所述第一充气膨胀部件和/或所述第二充气膨胀部件充气膨胀后内部的压力。

在某些实施例中，所述高压空气接口设置在所述支架上，所述高压空气接口上设置有高压空气接管，所述高压空气接管延伸到所述注浆套管的上端之外，所述高压空气接管的上端设置有用于输出高压空气的高压空气输出组件。

在某些实施例中，所述注浆套管破损检查装置还包括位于所述注浆套管上端之外的压力显示器，所述压力显示器与所述压力传感器连接，所述压力显示器用于显示所述压力传感器检测的压力。

在某些实施例中，所述第一充气膨胀部件具有第一充气接口，所述第一充气接口上连接有第一充气管，所述第二充气膨胀部件具有第二充气接口，所述第二充气接口上连接有第二充气管，所述第一充气管和第二充气管上分别或共同连接有供气组件。

在某些实施例中，所述支架内部具有走线通道，所述支架顶部设置有走线入口，所述第一充气管和第二充气管位于所述走线通道内，所述第一充气管和/或所述第二充气管从所述走线入口中进入所述走线通道。

在某些实施例中，支架包括沿所述注浆套管的轴向间隔设置的第一安装盘和第二安装盘，所述第一充气膨胀部件设置在所述第一安装盘的外周，所述第二充气膨胀部件设置在所述第二安装盘的外周。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：支架能够在注浆套管内轴向移动，从而使得支架可以移动到注浆套管中任何需要检测的位置，第一充气膨胀部件和第二充气膨胀部件在充气后能够抵接在珠江套管的内壁上，进而在第一充气膨胀部件、第二膨胀部件和注浆套管的内壁之间形成腔室，通过高压空气接口向腔室内输送高压空气，使得腔室的压力升高，此时若注浆套管的壁完好，则腔室中压力传感器测得的压力值相对稳定，若注浆套管的壁存在破损，则腔室中压力传感器测得的压力值将会逐渐减小。由此通过观察压力传感器测得的压力值即可判断注浆套管在检测位置是否破损，通过本申请的装置能够检查注浆套管的壁是否存在裂缝，能够找到注浆过程中注浆套管的漏浆点。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的注浆套管破损检查装置的剖视图。

图2为本实用新型实施例提供的支架的剖面图。

图3为本实用新型实施例提供的第一充气膨胀部件的俯视图。

图中：1、支架；11、走线入口；2、第一充气膨胀部件；21、第一充气接口；22、第一充气管；3、第二充气膨胀部件；31、第二充气接口；32、第二充气管；4、供气组件；41、第一阀门；42、第一控制器；5、高压空气接口；51、高压空气接管；52、高压空气输出组件；53、第二控制器；54、第二阀门；6、压力传感器；61、压力显示器；62、压力信号线。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

图1示出了本实用新型实施例提供的灌浆套管破损检查装置的剖视图。请参阅图1，灌浆套管破损检查装置分为井上部分和井下部分，图1中以虚线示出了井上和井下的交界线，本实施例中，井可以理解为注浆钻孔，井上部分即为位于注浆钻孔对应位置的地表，井下部分即为注浆钻孔内部。注浆钻孔内部设置有与注浆钻孔同向延伸的注浆套管，注浆时，料浆通过注浆套管进入离层空间从而对离层上覆岩层形成有效支撑，来控制地表沉陷。

如图1所示，井下部分包括支架1，支架1能够进出注浆套管并在注浆套管内上下移动，具体的，在注浆套管的直径方向上，支架1的尺寸小于注浆套管的直径，由此支架1能够在注浆套管内自由移动，尤其是沿着注浆套管的轴线方向移动，使得支架1能够移动到注浆套管的任何位置，给后续对注浆套管上任何位置的破损进行检查提供了基础。常见的，可以将支架1连接在绞车上，通过绞车实现支架1的提升和下降。当然，也可以将支架1安装在其它具有相同功能的升降设备上，本申请对此不做限制。

如图1所示，支架1上设置有第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3，第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3在注浆套管的轴向上间隔设置，例如在本实施例中，第一充气膨胀部件2位于第二充气膨胀部件3的上方，并且在第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3之间形成间隔区域。第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3都能够被充气，并且充气后外形发生膨胀，并且膨胀后，第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3的边缘能够抵接在注浆套管的内壁上，使得间隔区域被第一充气膨胀部件2、第二充气膨胀部件3和注浆套管的内壁包围，形成独立的腔室。第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3也能够被放气，使得内部的气体向外排出，进而外形恢复至未充气状态。

如图1所示，为了实现第一充气膨胀部件2充气和放气，第一充气膨胀部件2上设置有第一充气接口21，第一充气接口21上设置有第一充气管22，第一充气管22向上延伸到井上部分，并在第一充气管22的上端设置供气组件4，供气组件4启动时，能够向第一充气管22充气，从而使得第一充气膨胀部件2充气膨胀，供气组件4关闭时，第一充气膨胀部件2内的气体通过第一充气管22向上排出，使得第一充气膨胀部件2收缩。

相应的，为了实现第二充气膨胀部件3的充气和放气，第二充气膨胀部件3上设置有第二充气接口31，第二充气接口31上设置有第二充气管32，第二充气管32向上延伸到井上部分，并在第二充气管32的上端设置供气组件4，供气组件4启动时，能够向第二充气管32充气，从而使得第二充气膨胀部件3充气膨胀，供气组件4关闭时，第二充气膨胀部件3内的气体通过第二充气管32向上排出，使得第二充气膨胀部件3收缩。

需要说明的是，第一充气部件和第二充气部件可以分别连接不同的供气组件4，但也如图1所示的那样，共用一个供气组件4，此时，第一充气管22和第二充气管32可以相互连通，例如在图1中，可以认为第一充气管22连接在第一充气膨胀部件2和供气组件4之间，而第二充气管32仅需连接在第二充气膨胀部件3和第一充气管22之间，这样的连接方式有利于减少第二充气管32的长度，并且由于减少了一个供气组件4，能够降低成本。

如图1所示，本实施例中，第一充气管22上还可以设置第一阀门41，第一阀门41能够打开或关闭第一充气管22，这样当供气组件4向第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3供入足够的气体后，可以将第一阀门41关闭，实现第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3的充气保压，无需长时间持续启动供气组件4。

作为第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3材质的举例，可以采用内部具有腔体的橡胶。另外，由于注浆套管的内壁多为圆形，第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3最好也为圆形、环形等形状，参见图3。例如在本实施例中，支架1包括间隔设置的第一安装盘和第二安装盘，第一充气膨胀部件2设置在第一安装盘的外周，第二充气膨胀部件3安装第二安装盘的外周，由此，当第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3充气膨胀后均为环形。

作为供气组件4的举例，供气组件4可采用压缩泵，空气压缩机等。供气组件4上设置有控制供气组件4启停的第一控制器42。

如图1所示，支架1上与间隔区域位置对应的地方设置有高压空气接口5，高压空气接口5用于输送高压空气，当第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3充气膨胀后，间隔区域将形成密闭的腔室，进而高压空气能够被保持在腔室内，使得腔室内的气压逐渐升高，并稳定在高压空气具有的压力。若注浆套管的壁完好无损，则腔室理论上是密闭的，因此腔室内的气压应当为高压空气的压力，然而如果注浆套管的壁存在损伤，则腔室是非密闭的，高压空气能够从破损处向外释放，进而腔室内的压力将低于高压空气的压力。由此，便能判断注浆套管的壁是否存在损伤。

为了对腔室内的气压进行检测，如图1所示，支架1上与间隔区域位置对应的地方还设置有压力传感器6，压力传感器6能够检测间隔区域(封闭时即为腔室)内的压力，并将压力的数值传输给井上部分，例如可以在井上部分设置与压力传感器6连接的压力显示器61，通过观察压力显示器61上的压力值，获得间隔区域内压力。压力显示器61和压力传感器6之间可以通过压力信号线62连接，也可以通过无线的方式连接。

如图1所示，为了将高压空气输送到高压空气接口5，高压空气接口5上设置有高压空气接管51，高压空气接管51向上延伸到井上部分，并在高压空气接管51的上端设置高压空气输出组件52，高压空气输出组件52用于将高压空气接管51输送高压空气。在高压空气接管51上设置有第二阀门54，第二阀门54能够打开或关闭高压空气接管51，当高压空气输出组件52向腔室输送足够的高压空气后，可以将第二阀门54关闭，实现腔室的保压，无需长时间持续启动高压空气输出组件52。

作为高压空气输出组件52的举例，高压空气输出组件52可采用压缩泵，空气压缩机等。供气组件4上设置有控制高压空气输出组件52启停的第二控制器53。

注意到本实施例中具有较多的线路(管路)，为了避免线路在支架1移动的过程中出现刮擦损伤、缠绕等现象，如图2所示，可以在支架1内设置走线通道，并且支架1的顶部设置与走线通道连通的走线入口11，上文中的第一充气管22、高压空气接管51和压力信号线62都可以通过走线入口11进入走线通道内。

灌浆套管破损检查装置使用时，

首先，将支架1放入注浆套管内，并下入拟测试位置；

接着，打开第一控制器42，打开第一阀门41，启动供气组件4，供气组件4通过第一充气管22和第二充气管32分别向第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3中充气，使得第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3分别膨胀，并且抵接在注浆套管的内壁上，从而在第一充气膨胀部件2、第二充气膨胀部件3和注浆套管的内壁之间腔室，经过一段时间后，关闭第一阀门41和供气组件4；

接着，打开第二控制器53，打开第二阀门54，启动高压空气输出组件52，高压空气输出组件52通过高压空气接管51向腔室内输出高压空气，当压力显示器61上显示的压力为高压空气的压力时，关闭第二阀门54，关闭高压空气输出组件52；

接着，观察压力显示器61中压力是否能够保持稳定，如压力出现明显下降，则表明在腔室对应位置的注浆套管上存在漏气情况(即存在联通裂隙)，另外还可根据压力衰减的速度，推断漏点的大小；

完毕后，记录测试位置的深度，打开第二阀门54，提升支架1。

需要说明的是，为了避免腔室中的高压空气由于压力过高，使得第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3出现变形，影响腔室的密封性，高压空气的压力最好小于第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3内的气压。具体的，本实施例中，高压空气输出组件52中输出的高压空气的压力小于供气组件4输出的空气的压力，进而使得腔室中的气压不会超过第一充气膨胀部件2和第二充气膨胀部件3内部的气压。

本申请提出的注浆套管破损检查装置利用加压空气来检测密封性，可以检查到非常细小的裂隙，不受钻孔深度、可视光的干扰，也不受钻孔内有无液体、或者液体浑浊度干扰。

以上为对本实用新型实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.注浆套管破损检查装置，其特征在于，包括：能够放入所述注浆套管内的支架以及设置在所述支架上的第一充气膨胀部件和第二充气膨胀部件，所述第一充气膨胀部件和所述第二充气膨胀部件沿所述注浆套管的轴向间隔设置，在所述第一充气膨胀部件和所述第二充气膨胀部件之间形成间隔区域，所述第一充气膨胀部件和所述第二充气膨胀部件能够充气膨胀并与所述注浆套管的内壁抵接，从而使所述间隔区域形成腔室，所述间隔区域内设置有高压空气接口和压力传感器，高压空气通过所述高压空气接口进入所述腔室，所述压力传感器用于检测所述腔室的压力变化。

2.根据权利要求1所述的注浆套管破损检查装置，其特征在于，所述高压空气接口中输出的高压空气的压力小于所述第一充气膨胀部件和/或所述第二充气膨胀部件充气膨胀后内部的压力。

3.根据权利要求1所述的注浆套管破损检查装置，其特征在于，所述高压空气接口设置在所述支架上，所述高压空气接口上设置有高压空气接管，所述高压空气接管延伸到所述注浆套管的上端之外，所述高压空气接管的上端设置有用于输出高压空气的高压空气输出组件。

4.根据权利要求1所述的注浆套管破损检查装置，其特征在于，所述注浆套管破损检查装置还包括位于所述注浆套管上端之外的压力显示器，所述压力显示器与所述压力传感器连接，所述压力显示器用于显示所述压力传感器检测的压力。

5.根据权利要求1所述的注浆套管破损检查装置，其特征在于，所述第一充气膨胀部件具有第一充气接口，所述第一充气接口上连接有第一充气管，所述第二充气膨胀部件具有第二充气接口，所述第二充气接口上连接有第二充气管，所述第一充气管和第二充气管上分别或共同连接有供气组件。

6.根据权利要求5所述的注浆套管破损检查装置，其特征在于，所述支架内部具有走线通道，所述支架顶部设置有走线入口，所述第一充气管和第二充气管位于所述走线通道内，所述第一充气管和/或所述第二充气管从所述走线入口中进入所述走线通道。

7.根据权利要求1所述的注浆套管破损检查装置，其特征在于，支架包括沿所述注浆套管的轴向间隔设置的第一安装盘和第二安装盘，所述第一充气膨胀部件设置在所述第一安装盘的外周，所述第二充气膨胀部件设置在所述第二安装盘的外周。