The invention discloses a coal seam pre-drainage gas drilling grouting sealing device and method. The proportioning grouting system includes a storage bin, a weighing bin and a mixing bin. The top of the storage bin is provided with an inlet port, a weighing plate and a rotating scraper are installed in the weighing bin, an inlet pipe is arranged on the upper part of the mixing bin, a flowmeter and a water electromagnetic valve are arranged on the inlet pipe, and the bottom outlet of the mixing bin passes through the outlet. The grouting pipe is connected with the grouting pump, and the pressure transmitter is installed on the grouting pump; the control circuit of the proportioning grouting includes the microcontroller module, the weight detection circuit and the pressure detection circuit, as well as the control circuit of the water solenoid valve and the grouting pump; the sealing method of the coal seam pre-drainage drilling grouting includes the proportioning method of the grouting fluid and the circulating grouting method. The device of the invention has simple structure, can effectively realize borehole grouting seal in the process of coal seam pre-drainage gas, has high proportioning accuracy, good sealing effect of borehole grouting, and is convenient for popularization and use.
【技术实现步骤摘要】
一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置及方法
本专利技术属于煤层瓦斯抽采
，具体涉及一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置及方法。
技术介绍
随着我国煤矿开采技术的迅速发展，煤层瓦斯是煤矿生产过程中严重威胁煤矿安全生产的主要自然因素，瓦斯灾害造成的人员伤亡和财产损失是巨大的，为了提高煤矿生产的安全性以及提高煤矿瓦斯的利用率，在开采前需要钻孔预抽瓦斯并且对钻孔进行密封，瓦斯的预抽效果与钻孔的密封效果直接相关，现有封孔方法中主要以注浆封孔为主，传统注浆封孔方式多采用一次性注浆方式，如果浆液太稠，渗透性差，浆液凝固后无法封堵钻孔周围微小裂隙；如果浆液太稀，两端封堵难度大，浆液容易流失，均影响瓦斯抽采效果，因此封孔浆液的配料环节和能够进行循环注浆尤为重要，配料的精确对封孔的效果有着重要的影响。现有技术中，还缺乏节省人力、物力和财力的自动配料系统与循环注浆系统一体化的煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置及其合理有效的注浆密封方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，能够有效实现煤层预抽瓦斯过程中的钻孔注浆密封，配料准确度高，钻孔注浆密封效果好，使用效果佳，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置，其特征在于：包括配料注浆系统和用于控制配料注浆系统的配料注浆控制电路；所述配料注浆系统包括储料仓、称重仓和拌料仓，所述储料仓的顶部设置有进料口，所述储料仓的底部设置有与称重仓相连通的下料口，所述称重仓的底部安装有称重板，所述...
【技术保护点】
1.一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置，其特征在于：包括配料注浆系统和用于控制配料注浆系统的配料注浆控制电路；所述配料注浆系统包括储料仓(2)、称重仓(3)和拌料仓(4)，所述储料仓(2)的顶部设置有进料口(6)，所述储料仓(2)的底部设置有与称重仓(3)相连通的下料口(7)，所述称重仓(3)的底部安装有称重板(8)，所述称重板(8)的上部设置有用于将注浆封孔材料混合均匀的多个旋转刮板(9)，所述称重仓(3)的底部中间位置处设置有用于将注浆封孔材料进入到拌料仓(4)的单向出料阀(10)，所述拌料仓(4)的上部设置有进水管(20)，所述进水管(20)上设置有流量计(5)和水用电磁阀(14)，所述拌料仓(4)的底部中心位置处设置有电机(16)，所述电机(16)的输出轴上连接有旋转轴(12)，所述旋转轴(12)的上部固定连接有滚筒(11)，所述拌料仓(4)的底部设置有位于旋转轴(12)一侧的出浆口(13)，所述出浆口(13)上连接有出浆管(21)，所述出浆管(21)上连接有注浆泵(15)，所述注浆泵(15)的出口端连接有用于伸入钻孔中的注浆管(17)，所述注浆泵(15)上安装有用于检测注浆压力...
【技术特征摘要】
1.一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置，其特征在于：包括配料注浆系统和用于控制配料注浆系统的配料注浆控制电路；所述配料注浆系统包括储料仓(2)、称重仓(3)和拌料仓(4)，所述储料仓(2)的顶部设置有进料口(6)，所述储料仓(2)的底部设置有与称重仓(3)相连通的下料口(7)，所述称重仓(3)的底部安装有称重板(8)，所述称重板(8)的上部设置有用于将注浆封孔材料混合均匀的多个旋转刮板(9)，所述称重仓(3)的底部中间位置处设置有用于将注浆封孔材料进入到拌料仓(4)的单向出料阀(10)，所述拌料仓(4)的上部设置有进水管(20)，所述进水管(20)上设置有流量计(5)和水用电磁阀(14)，所述拌料仓(4)的底部中心位置处设置有电机(16)，所述电机(16)的输出轴上连接有旋转轴(12)，所述旋转轴(12)的上部固定连接有滚筒(11)，所述拌料仓(4)的底部设置有位于旋转轴(12)一侧的出浆口(13)，所述出浆口(13)上连接有出浆管(21)，所述出浆管(21)上连接有注浆泵(15)，所述注浆泵(15)的出口端连接有用于伸入钻孔中的注浆管(17)，所述注浆泵(15)上安装有用于检测注浆压力的压力变送器(19)；所述配料注浆控制电路包括微控制器模块(1)和为所述配料注浆控制电路中各用电模块供电的电源电路(26)，所述微控制器模块(1)的输入端接有用于检测称重仓(3)内注浆封孔材料重量的重量检测电路(22)和用于检测注浆压力的压力检测电路(23)，以及用于检测进水管(20)内水流量的流量检测电路(18)；所述压力检测电路(23)的输入端与压力变送器(19)的输出端连接，所述流量检测电路(18)的输入端与流量计(5)的输出端连接；所述微控制器模块(1)的输出端接有水用电磁阀控制电路(24)、注浆泵控制电路(25)和电机控制电路(27)，所述水用电磁阀(14)与水用电磁阀控制电路(24)的输出端连接，所述注浆泵(15)与注浆泵控制电路(25)的输出端连接，所述电机(16)与电机控制电路(27)的输出端连接；所述电源电路(26)包括12V开关电源(26-1)和与12V开关电源(26-1)的输出端连接的12V到5V电压转换电路(26-2)，以及与12V到5V电压转换电路(26-2)的输出端连接的5V到3.3V电压转换电路(26-3)；所述微控制器模块(1)与5V到3.3V电压转换电路(26-3)的输出端连接，所述重量检测电路(22)与12V开关电源(26-1)的输出端和12V到5V电压转换电路(26-2)的输出端均连接，所述压力检测电路(23)和流量检测电路(18)均与12V开关电源(26-1)的输出端连接，所述水用电磁阀控制电路(24)与12V开关电源(26-1)的输出端和5V到3.3V电压转换电路(26-3)的输出端均连接，所述注浆泵控制电路(25)和电机控制电路(27)均与5V到3.3V电压转换电路(26-3)的输出端连接。2.按照权利要求1所述的一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置，其特征在于：所述12V到5V电压转换电路(26-2)包括稳压芯片LM7805、非极性电容C6和非极性电容C7，所述稳压芯片LM7805的Vin引脚与12V开关电源(26-1)的12V电压输出端连接，且通过非极性电容C6接地，所述稳压芯片LM7805的Vout引脚为12V到5V电压转换电路(26-2)的5V电压输出端，且通过非极性电容C7接地，所述稳压芯片LM7805的GND引脚接地；所述5V到3.3V电压转换电路(26-3)包括稳压芯片AMS1117、非极性电容C8、非极性电容C9和极性电容C10，所述稳压芯片AMS1117的Vin引脚和非极性电容C8的一端均与12V到5V电压转换电路(26-2)的5V电压输出端连接，所述稳压芯片AMS1117的GND引脚、非极性电容C8的另一端、非极性电容C9的一端和极性电容C10的负极均接地，所述稳压芯片AMS1117的Vout引脚与非极性电容C9的另一端和极性电容C10的正极均连接，且为5V到3.3V电压转换电路(26-3)的3.3V电压输出端。3.按照权利要求1所述的一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置，其特征在于：所述微控制器模块(1)包括ARM微处理器STM32F103VET6以及与ARM微处理器STM32F103VET6相接的第一晶振电路、第二晶振电路和复位电路，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与5V到3.3V电压转换电路(26-3)的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器STM32F103VET6的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述复位电路包括极性电容C5和电阻R1，所述极性电容C5的负极和电阻R1的一端均与ARM微处理器STM32F103VET6的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与5V到3.3V电压转换电路(26-3)的3.3V电压输出端连接，所述电阻R1的另一端接地。4.按照权利要求3所述的一种煤层预抽瓦斯钻孔注浆密封装置，其特征在于：所述重量检测电路(22)包括型号为DYLY-103的称重传感器U4、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，以及型号均为AD8072JN的放大器AR1和放大器AR2；所述称重传感器U4安装在称重板(8)底部，所述称重传感器U4的VCC引脚与12V开关电源(26-1)的12V电压输出端连接，所述称重传感器U4的GND引脚接地，所述放大器AR1的第2引脚通过电阻R4与称重传感器U4的SIG+引脚连接，且通过电阻R2与放大器AR1的第1引脚连接，所述放大器AR1的第3引脚通过电阻R5与称重传感器U4的SIG-引脚连接，且与电阻R6的一端连接，所述放大器AR1的第4引脚和电阻R6的另一端均接地，所述放大器AR1的第8引脚与12V到5V电压转换电路(26-2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，刘超，程仁辉，李树刚，刘华，常杰，林海飞，秦雷，靳高汉，延婧，杨朴超，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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