煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器的制作方法

本實用新型涉及煤礦瓦斯抽采鉆孔
技術領域：
，尤其是一種煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器。
背景技術：
：現(xiàn)有的煤礦瓦斯抽采鉆孔技術：一、聚氨酯封孔技術：國內(nèi)煤礦瓦斯抽采鉆孔普遍采用高分子聚氨酯化工材料封孔。二、機械彈性封孔技術。三、充氣式封孔器：充氣式封孔器主要有兩種，一種是免充氣氣囊式，另一種是充氣氣囊式。四、水力膨脹式封孔器。五、煤礦瓦斯帶壓快速注漿封孔器。以上現(xiàn)有技術的缺陷：一、聚氨酯封孔技術：這種封孔方法具有兩個方面的缺點：第一、抗壓強度低；第二、可壓縮量很大。高瓦斯礦井和煤與瓦斯突出礦井往往采深較大，相應的地應力也較大，加之煤層強度普遍較低，井下煤層鉆孔在地應力作用下將逐漸蠕變，鉆孔在蠕變的過程中，鉆孔周圍的煤體將會產(chǎn)生松動裂隙，使瓦斯抽采時出現(xiàn)漏氣通道。二、機械彈性封孔技術：這種封孔方法對鉆孔的密封性能差，漏氣嚴重，根本不能用于煤層長效抽采鉆孔的封孔。三、充氣式封孔器：只能作為臨時封孔。四、水力膨脹式封孔器：這種封孔用于煤層長效抽采不可行，原因有二：第一、成本較高；第二、封孔器的微泄露不能保證長效封孔的效果。五、煤礦瓦斯帶壓快速注漿封孔器：該封孔器實現(xiàn)了帶壓注漿封孔，封孔密閉性強。其缺點是保留了傳統(tǒng)的返漿管，結(jié)構(gòu)不夠簡潔；壓力表安設在返漿管中，當圍巖較為破碎注漿時間較長時，返漿管內(nèi)的水泥漿液可能沉淀、凝固，造成壓力表測壓不準確，影響帶壓注漿的監(jiān)控。技術實現(xiàn)要素：本實用新型旨在提供一種采用帶壓注漿技術，實現(xiàn)密閉封孔，具備多層帶壓注漿、封孔密閉性強的優(yōu)點，整體結(jié)構(gòu)更加簡潔，封孔操作更為簡化可靠，密閉效果更加良好的煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器，包括注漿管和囊袋，所述注漿管分為前后兩段，前后兩段注漿管之間設有雙環(huán)形氣壓爆破閥，該雙環(huán)形氣壓爆破閥通過絲頭和扣壓式膠管接頭連接兩側(cè)的注漿管；前段注漿管和后段注漿管上分別套有一個囊袋，前段注漿管上的囊袋的兩端通過金屬套管扣壓固定在注漿管上，后段注漿管上的囊袋的前端通過金屬套管扣壓固定在注漿管上，后端通過堵頭固定在注漿管上，該堵頭封堵注漿管的后端；注漿管被兩個囊袋包圍的部分均設有環(huán)形單向閥。作為本實用新型的進一步方案：所述注漿管的材料為外徑16mm的鋁塑管。作為本實用新型的進一步方案：所述注漿管的前端設有扣壓式膠管接頭。作為本實用新型的進一步方案：所述注漿管的后端管頭內(nèi)設有鋼筋頭。作為本實用新型的進一步方案：所述囊袋的材料為防靜電阻燃面料。作為本實用新型的進一步方案：所述雙環(huán)形氣壓爆破閥由三通、螺帽、鋁箔片和密封圈組成。作為本實用新型的進一步方案：該煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器與瓦斯抽采封孔管綁扎，并且依次外接三控帶壓注漿裝置和注漿泵。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：該煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器著力于瓦斯抽采鉆孔封孔的密閉性，即采用帶壓注漿技術，實現(xiàn)密閉封孔；其次，解決其他品種封孔器封孔工序較繁瑣，操作較復雜的不足，僅采用單一的水泥注漿，完成全部封孔過程。除具備多層帶壓注漿、封孔密閉性強的優(yōu)點外，整體結(jié)構(gòu)更加簡潔，封孔操作更為簡化可靠，密閉效果更加良好。該產(chǎn)品操作簡單、使用方便，能夠提高瓦斯抽采效果，降低工人勞動強度、提高工作效率，適合各種地質(zhì)情況的鉆孔封孔，特別是鉆孔傾角大、 封孔長度深的上向孔或下向鉆孔。附圖說明圖1為本實用新型的安裝工藝示意圖；圖2為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為扣壓式膠管接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為注漿管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為金屬套管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為囊袋的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為絲頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為雙環(huán)形氣壓爆破閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為堵頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為環(huán)形單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。請參閱圖1-10，本實用新型實施例中，煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器，包括注漿管2和囊袋4，所述注漿管2為外徑16mm鋁塑管，注漿管2分為前后兩段，前后兩段注漿管2之間設有雙環(huán)形氣壓爆破閥6，該雙環(huán)形氣壓爆破閥6通過絲頭5和扣壓式膠管接頭1連接兩側(cè)的注漿管2；前段注漿管2和后段注漿管2上分別套有一個囊袋4，前段注漿管2上的囊袋4的兩端通過金屬套管3扣壓固定在注漿管2上，后段注漿管2上的囊袋4的前端通過金屬套管3扣壓固定在注漿管2上，后端通過堵頭7固定在注漿管2上，該堵頭7封堵注漿管2的后端；注漿管2被兩個囊袋4包圍的部分均設有環(huán)形單向閥8，使得注漿時漿液只能單向從管內(nèi)流出，不能由囊袋4流回管內(nèi)。進一步，所述注漿管2的前端設有扣壓式膠管接頭1。進一步，所述注漿管2的后端管頭內(nèi)設有鋼筋頭。進一步，所述囊袋4由防靜電阻燃面料縫制。進一步，所述雙環(huán)形氣壓爆破閥6由三通、螺帽、鋁箔片、密封圈組成，選用不同厚度的鋁箔片，可以調(diào)整得到所需要的爆破壓力。進一步，該煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器與瓦斯抽采封孔管21(實管、花管)經(jīng)綁扎后同時進行敷設，并且依次外接三控帶壓注漿裝置22和注漿泵23。如圖所示為本實用新型的一種代表性的具體實施示例，實施方法如下：煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器主要由扣壓式膠管接頭1、注漿管2、金屬套管3、囊袋4、4′絲頭5、雙環(huán)形氣壓爆破閥6、堵頭7、環(huán)形單向閥8等構(gòu)成。扣壓式膠管接頭1通過扣管機與注漿管2緊固連接，環(huán)形單向閥8通過鉆孔套膠管、金屬套管3扣壓完成制作，注漿時漿液只能單向從管內(nèi)流出，不能由囊袋4流回管內(nèi)；囊袋4通過金屬套管3扣壓固定在注漿管2上，用于鉆孔的兩頭封堵；采用堵頭7封堵注漿管2時，先在管頭內(nèi)插入鋼筋頭，然后進行扣壓；整套封孔器通過4′絲頭5進行連接組裝。封孔器安裝時依次外接三控帶壓注漿裝置22、注漿泵23。封孔器與瓦斯抽采封孔管21(實管、花管)經(jīng)綁扎后同時進行敷設。本實用新型的工作原理及其使用方法：煤礦瓦斯抽采鉆孔帶壓注漿快速封孔器的注漿管2與三控帶壓注漿裝置、注漿泵依次連接。啟動注漿泵，水泥漿液進入注漿管2，由于單向閥的作用漿液首先進入囊袋41及囊袋42中，囊袋4迅速膨脹，將囊袋4的外徑緊固在孔壁上，實現(xiàn)封孔器兩端的封閉；當漿液壓力大于1MPa時，雙環(huán)形氣壓爆破閥6爆破，漿液流入兩個囊袋4中間的鉆孔及其周邊裂隙地帶和地質(zhì)構(gòu)造帶，在帶壓條件下完成注漿充填，實現(xiàn)多層密封。在達到注漿設計終壓值(2Mpa或技術措施規(guī)定值)時，完成封孔作業(yè)。將封孔管與瓦斯抽采管路連接，通過抽采系統(tǒng)進行瓦斯抽放。該封孔器結(jié)構(gòu)簡潔，技術先進，適合各種地質(zhì)情況的鉆孔封孔，特別是鉆孔傾角大、封孔長度深的上向孔或下向孔。使用操作：1、將封孔管花管推入孔底，依次推入封孔實管。根據(jù)封孔器長度與封孔實管綁扎牢固，送入鉆孔，將封孔器完全放進鉆孔內(nèi)。2、將封孔器的注漿管與三控帶壓注漿裝置連接，再與注漿泵連接；3、啟動注漿泵向孔內(nèi)注漿，前期注漿壓力控制在0.6MPa左右，約2分鐘后囊袋注滿，漿液壓力逐漸上升至1Mpa(爆破閥爆破壓力值)，爆破閥爆破，漿液向中間鉆孔及周邊裂隙進行帶壓注漿，直至漿液壓力達到終壓值停止注漿，實現(xiàn)多層密閉。4、注漿完畢后關閉孔口閥門，鉆孔內(nèi)漿液不會發(fā)生倒流情況，封孔器自動在鉆孔內(nèi)保持膨脹狀態(tài)。5、封孔后拆除三控帶壓注漿裝置與注漿泵，將封孔管與瓦斯抽放管路進行連接，通過抽采系統(tǒng)抽放瓦斯。本實用新型的結(jié)構(gòu)特點及其優(yōu)點：一、環(huán)形單向閥：使?jié){液在一個方向上通流，而在相反方向截止，適用于囊袋注漿，實現(xiàn)兩頭封堵。二、雙向環(huán)形爆破閥：1、鋁箔膜片爆破前(注漿壓力小于1Mpa)，囊袋注漿已經(jīng)飽滿，起到兩頭封堵的作用；膜片爆破后，能夠改變漿液流向，對中間鉆孔及周邊裂隙進行注漿；2、結(jié)構(gòu)緊湊、牢固，易安裝，適宜煤礦井下瓦斯抽采鉆孔狹小環(huán)境；3、膜片爆破壓力穩(wěn)定，受外界干擾小，受環(huán)境溫度影響小?？梢赃x用不同厚度的膜片，滿足所需要的爆破壓力。三、三控帶壓注漿裝置：1、控制注漿泵注漿壓力；2、控制囊袋內(nèi)漿液壓力；3、控制圍巖裂隙帶內(nèi)漿液壓力。4、真正實現(xiàn)帶壓注漿封孔。四、扣壓式膠管接頭(內(nèi)加密封圈)進行管路連接，具有密閉性好、連接牢固可靠的優(yōu)點。本實用新型的技術性能及基本尺寸：項目單位FKW-113/1.3長度mm根據(jù)鉆孔深度定瓦斯封孔管外徑mm50囊袋膨脹外徑mm60-160適用外徑mm65-150囊袋最小爆破壓MPa3工作壓力MPa0.6本實用新型的有益效果：一、封孔自動化：封孔器送入鉆孔后，只需啟動注漿泵即可實現(xiàn)整個鉆孔的自動封孔，較其他品種封孔器的封孔操作工序大大簡化，同時減少了工人勞動強度，提高了工作效率。二、帶壓注漿：注漿泵與封孔器之間裝有三控帶壓注漿裝置，可以有效監(jiān)控漿液壓力，真正實現(xiàn)帶壓注漿，使?jié){液充分壓入鉆孔周邊裂隙，填滿注實，鉆孔封堵做到密閉嚴實。三、主動支護：注漿后囊袋及圍巖注漿可以形成有效支護，使封孔段鉆孔周圍形成高應力區(qū)，避免后續(xù)產(chǎn)生裂隙，形成瓦斯抽采的漏氣通道。四、工藝先進：該封孔器結(jié)構(gòu)簡潔，技術先進，封孔操作便于掌握，封孔密閉性好，能夠提高瓦斯抽采濃度。本實用新型最終達到的目的：一、解決傳統(tǒng)封孔技術的局限性，實現(xiàn)密閉封孔。二、解決其他品種封孔器封孔工序較繁瑣，操作較復雜的現(xiàn)狀。三、解決現(xiàn)有的煤礦瓦斯帶壓快速注漿封孔器，因設有的返漿管在特殊情況下(圍巖破碎，注漿時間較長時)可能出現(xiàn)的管內(nèi)水泥沉淀、堵塞管路，造成壓力表測壓不準的問題，使注漿封孔技術更加完善、可靠。對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。當前第1頁1 2 3