煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置制造方法及图纸

技术编号:18999440 阅读:198 留言:0更新日期:2018-09-22 05:01
煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置,包括第一囊袋、第三囊袋、第二囊袋、充气管、注浆管、排气返浆管和瓦斯抽采管,第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋自左向右依次均匀间隔设置在钻孔内,充气管上开设有分别与第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋内部连通的充气孔,注浆管上开设有若干个注浆孔,排气返浆管上开设有若干个排气返浆孔。本实用新型专利技术在大渗透压力梯度作用下深入煤体微裂隙内,并产生凝聚力,待浆液固化后形成树枝状分布,并与煤体颗粒固结在一起,有效密封漏气通道,能有效封堵巷道掘进期间锚杆、锚索打设产生的空隙,切实减少了因钻孔漏气造成单孔抽采效果不好的现象发生,从而达到提高瓦斯抽采效果的目的。

【技术实现步骤摘要】
煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置
本技术属于煤矿安全生产
,尤其涉及一种煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置。
技术介绍
钻孔封孔是煤矿瓦斯抽采工程的一个重要环节,目前,瓦斯抽采工程效果差,抽采量不能达到规定要求,其主要原因就是封孔不严,孔口漏气,造成抽采短路,钻孔孔口负压低,抽采瓦斯浓度上不去。现有的封孔装置一般采用两堵一注的模式,由于封孔长度要达到12米以上才能有效封堵裂隙,导致注浆的密实度不够,封孔效果较差。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的不足之处,提供一种密封性强、瓦斯抽采效果好、安全可靠的煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置。为解决上述技术问题,本技术采用如下技术方案:煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置,包括第一囊袋、第三囊袋、第二囊袋、充气管、注浆管、排气返浆管和瓦斯抽采管,以钻孔由孔口到孔底的长度方向为由左向右的方向,第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋自左向右依次均匀间隔设置在钻孔内,第一囊袋位于钻孔的孔口处,充气管、注浆管、排气返浆管和瓦斯抽采管沿钻孔的长度方向依次穿过第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋,充气管、注浆管和排气返浆管的右端均封堵,瓦斯抽采管的右端部在第三囊袋的右侧为花管结构,充气管上开设有分别与第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋内部连通的充气孔,注浆管上开设有若干个注浆孔,排气返浆管上开设有若干个排气返浆孔,注浆孔和排气返浆孔位于第一囊袋与第二囊袋之间以及位于第二囊袋与第三囊袋之间。排气返浆管位于注浆管的上方;位于第一囊袋与第二囊袋之间的注浆孔设置有一个,该注浆孔邻近第二囊袋,位于第二囊袋与第三囊袋之间的注浆孔设置有两个,这两个注浆孔邻近第二囊袋。位于第一囊袋与第二囊袋之间的排气返浆孔设置有一个,该排气返浆孔邻近第一囊袋,位于第二囊袋与第三囊袋之间的排气返浆设置有一个,该排气返浆孔邻近第三囊袋。采用上述技术方案,封孔作业时,使用气泵通过充气管将第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋撑开,第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋均匀钻孔内壁暂时密封连接,钻孔内部在第一囊袋与第二囊袋之间形成第一封孔注浆段,在第二囊袋与第三囊袋之间形成第二封孔注浆段;然后用注浆泵通过注浆管向第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内注浆,第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内部的气体由排气返浆管向外排出,当排气返浆管内排出大量的浆液时,表明第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内部已经充满浆液,在注浆压力作用下浆液会渗入钻孔周边一定深度的煤体裂隙内,有效密封漏气通道,从而实现对抽采钻孔的封孔。排气返浆管位于注浆管的上方,第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内部的排气返浆孔均远离注浆孔,以及排气返浆管上的排气返浆孔位于第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋内部的最上部,这样可以确保浆液在注满第一封孔注浆段和第二封孔注浆段后,再通过排气返浆孔进入到排气返浆管后浆液排出,从而避免注浆后浆液不能充分填充满,提高注浆封堵的密实度。由于浆液先经过第一封孔注浆段内部的注浆孔,然后再经过第二封孔注浆段内部的注浆孔,这样会使第一封孔注浆段内部注浆速度高于第二封孔注浆段内部注浆速度。因此,在注浆管上开设有位于第一封孔注浆段内部且邻近第二囊袋的一个注浆孔,在注浆管上开设有位于第二封孔注浆段内部且邻近第二囊袋的两个注浆孔,这样可以使第一封孔注浆段内部注浆速度基本等于第二封孔注浆段内部注浆速度,从而使第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内部基本同时注满,浆液同时经过排气返浆管排出。本技术中的“三堵”是先采用第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋对钻孔进行注浆前的封堵,“两注”是指对第一封孔注浆段和第二封孔注浆段同时进行注浆。本技术中的注浆孔和排气返浆孔的位置还需要根据钻孔的倾斜度进行适当调整,但要确保注浆基本充满第一封孔注浆段和第二封孔注浆段后浆液才能通过排气返浆孔向外排浆。综上所述,本技术的使用大大减少了钻孔封孔后漏气的现象,经试验统计钻孔漏气率降至5%以下。通过加压注浆可以封堵钻孔周边煤体裂隙,浆液在注浆压力作用下可以劈裂、扩展钻孔周边煤体裂隙充填孔隙和煤体凹凸面,增大浆液扩散范围。同时,在大渗透压力梯度作用下深入煤体微裂隙内,并产生凝聚力,待浆液固化后形成树枝状分布,并与煤体颗粒固结在一起,有效密封漏气通道,能有效封堵巷道掘进期间锚杆、锚索打设产生的空隙,切实减少了因钻孔漏气造成单孔抽采效果不好的现象发生,从而达到提高瓦斯抽采效果的目的。附图说明图1是本技术整体的结构示意图。具体实施方式如图1所示,本技术的煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置,包括第一囊袋1、第二囊袋2、第三囊袋12、充气管3、注浆管4、排气返浆管5和瓦斯抽采管6,以钻孔由孔口到孔底的长度方向为由左向右的方向,第一囊袋1、第二囊袋2和第三囊袋12自左向右依次均匀间隔设置在钻孔7内,第一囊袋1位于钻孔7的孔口处,充气管3、注浆管4、排气返浆管5和瓦斯抽采管6沿钻孔7的长度方向依次穿过第一囊袋1、第二囊袋2和第三囊袋12,充气管3、注浆管4和排气返浆管5的右端均封堵,瓦斯抽采管6的右端部在第三囊袋12的右侧为花管结构8,充气管3上开设有分别与第一囊袋1、第二囊袋2和第三囊袋12内部连通的充气孔9,注浆管4上开设有若干个注浆孔10,排气返浆管5上开设有若干个排气返浆孔11,注浆孔10和排气返浆孔11位于第一囊袋1与第二囊袋2之间以及位于第二囊袋2与第三囊袋12之间。排气返浆管5位于注浆管4的上方;位于第一囊袋1与第二囊袋2之间的注浆孔10设置有一个,该注浆孔10邻近第二囊袋2,位于第二囊袋2与第三囊袋12之间的注浆孔10设置有两个,这两个注浆孔10邻近第二囊袋2。位于第一囊袋1与第二囊袋2之间的排气返浆孔11设置有一个,该排气返浆孔11邻近第一囊袋1,位于第二囊袋2与第三囊袋12之间的排气返浆设置有一个,该排气返浆孔11邻近第三囊袋12。封孔作业时,使用气泵通过充气管3将第一囊袋1、第二囊袋2和第三囊袋12撑开,第一囊袋1、第二囊袋2和第三囊袋12均匀钻孔7内壁暂时密封连接,钻孔7内部在第一囊袋1与第二囊袋2之间形成第一封孔注浆段,在第二囊袋2与第三囊袋12之间形成第二封孔注浆段;然后用注浆泵通过注浆管4向第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内注浆,第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内部的气体由排气返浆管5向外排出,当排气返浆管5内排出大量的浆液时,表明第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内部已经充满浆液,在注浆压力作用下浆液会渗入钻孔7周边一定深度的煤体13裂隙内,有效密封漏气通道,从而实现对抽采钻孔7的封孔。排气返浆管5位于注浆管4的上方,第一封孔注浆段和第二封孔注浆段内部的排气返浆孔11均远离注浆孔10,以及排气返浆管5上的排气返浆孔11位于第一囊袋1、第二囊袋2和第三囊袋12内部的最上部,这样可以确保浆液在注满第一封孔注浆段和第二封孔注浆段后,再通过排气返浆孔11进入到排气返浆管5后浆液排出,从而避免注浆后浆液不能充分填充满,提高注浆封堵的密实度。由于浆液先经过第一封孔注浆段内部的注浆孔10,然后再经过第二封孔注浆段内部的注浆孔10,这样会使第一封孔注浆段内部注浆速度高于第二封孔注浆段内部注浆速度。因此,在注浆管4上开设有位于第一封孔注浆段内部且邻近第二囊袋2的一个注浆孔10,在注浆管4上开设有位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置,其特征在于:包括第一囊袋、第二囊袋、第三囊袋、充气管、注浆管、排气返浆管和瓦斯抽采管,以钻孔由孔口到孔底的长度方向为由左向右的方向,第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋自左向右依次均匀间隔设置在钻孔内,第一囊袋位于钻孔的孔口处,充气管、注浆管、排气返浆管和瓦斯抽采管沿钻孔的长度方向依次穿过第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋,充气管、注浆管和排气返浆管的右端均封堵,瓦斯抽采管的右端部在第三囊袋的右侧为花管结构,充气管上开设有分别与第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋内部连通的充气孔,注浆管上开设有若干个注浆孔,排气返浆管上开设有若干个排气返浆孔,注浆孔和排气返浆孔位于第一囊袋与第二囊袋之间以及位于第二囊袋与第三囊袋之间。

【技术特征摘要】
1.煤矿瓦斯抽采钻孔用三堵两注封孔装置,其特征在于:包括第一囊袋、第二囊袋、第三囊袋、充气管、注浆管、排气返浆管和瓦斯抽采管,以钻孔由孔口到孔底的长度方向为由左向右的方向,第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋自左向右依次均匀间隔设置在钻孔内,第一囊袋位于钻孔的孔口处,充气管、注浆管、排气返浆管和瓦斯抽采管沿钻孔的长度方向依次穿过第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋,充气管、注浆管和排气返浆管的右端均封堵,瓦斯抽采管的右端部在第三囊袋的右侧为花管结构,充气管上开设有分别与第一囊袋、第二囊袋和第三囊袋内部连通的充气孔,注浆管上开设有若干个注浆孔,排气返浆管上开设有若...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁文丰高岭郭杉朱冬春
申请(专利权)人:山西三元福达煤业有限公司
类型:新型
国别省市:山西,14

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