大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于煤矿井下瓦斯压力测定技术领域，具体涉及大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置，包括测压管和注浆管，测压管的下端头一体成型有球壳状的集气头，集气头的壳壁上均匀开设有多个通孔，测压管于靠近集气头的端部位置上焊接一个下圆盘，测压管外于下圆盘的上方套设有上圆盘，上圆盘的上端面靠近中心的位置等角度安装有四个电机盒，电机盒内安装有电机，电机的动力输出轴传动连接有搅拌轴，搅拌轴与测压管相平行，搅拌轴的中上部伸出电机盒外并固定有多根交错分布的搅拌杆，四个电机的电源均伸出电机盒外并与一电线缆相连，电线缆设于测压管内，电线缆的两端均穿过测压管的管壁并密封，测压管的上端管壁上安装有测压阀门。 1

【技术实现步骤摘要】
大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置
本技术属于煤矿井下瓦斯压力测定
，具体涉及大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置。
技术介绍
矿井瓦斯是我国煤矿五大灾害之一，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出易造成群死群伤的恶性事故，对矿井安全生产具有极大的威胁。2014版国家《煤矿安全规程》规定，煤层在开采前必须要首先测定煤层的瓦斯压力，施工测压钻孔一般选用上向孔，但是很多情况下由于条件限制只能施工下向孔测压。施工下向钻孔后，钻孔封孔存在诸多困难，易因封孔效果达不到要求而产生漏气、漏液现象，若因封堵不严而使测压气室通过裂隙等于外界连通，就会漏气导致测定的瓦斯压力偏低，给矿井生产带来巨大隐患；若因孔底挡浆效果差使浆液渗入测压气室，就有可能堵住端部筛孔管而影响正常的测压工序，需换装抽水泵将孔底浆液抽出才可正常测压，增添了额外的工作量。因此，下向孔的封孔质量很大程度上决定了能否准确高效地测定煤层瓦斯压力，必须保证其的密封性，防止漏气、漏液现象。根据行业标准(《AQ/T1047-2007煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》)规定，应尽可能加长测压钻孔的封孔深度。目前，在测定煤层瓦斯压力时，多使用聚氨酯或水泥砂浆等材料进行封孔。但是，使用聚氨酯时封闭长度普遍较短，密封深度比较浅，不能很好地封闭裂隙，容易漏气，且对于封孔操作要求高，封孔成本高。使用水泥砂浆等液体材料进行封孔时，需用胶囊或海带等充填物放置于钻孔内来挡浆液，操作复杂，尤其使用干海带充填时孔底易积水，需进行额外的排水措施，挡浆效果不稳定，影响测压工作。另外，现有的测压系统在测压完成后，无法顺利退出孔内部件，导致操作起来非常困难。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术提供了大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置，其安装简单，材料廉价易得，能够有效地对矿山下向孔进行封孔，保证了煤层瓦斯测压工作的正常进行，而且测压完成后，可以顺利退出孔内部件，适宜在煤矿推广使用。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下技术方案：大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置，包括测压管和注浆管，所述测压管的下端头一体成型有球壳状的集气头，所述集气头的壳壁上均匀开设有多个通孔，所述测压管于靠近集气头的端部位置上焊接一个直径88mm的下圆盘，所述下圆盘的边缘均匀布设有8个孔径8mm的螺栓孔，所述测压管外于下圆盘的上方套设有上圆盘，所述的上圆盘与下圆盘相同，所述下圆盘和上圆盘通过带有螺母的螺栓连接，相邻两根所述的螺栓之间夹设有长为50cm的棉带，所述上圆盘的上端面靠近中心的位置等角度安装有四个电机盒，所述的电机盒内安装有电机，所述电机的动力输出轴传动连接有搅拌轴，所述搅拌轴与测压管相平行，所述搅拌轴的中上部伸出电机盒外并固定有多根交错分布的搅拌杆，所述四个电机的电源均伸出电机盒外并与一电线缆相连，所述电线缆设于测压管内，所述电线缆的两端均穿过测压管的管壁并密封，所述测压管的上端管壁上安装有测压阀门，所述测压管靠近测压阀门的位置设有与电线缆相连的电机开关，所述测压管的上端头安装有测压表，所述注浆管的上端管壁上安装有浆液阀门，所述注浆管的上端头可拆卸相通安装注浆泵或者抽浆泵，所述测压管和注浆管共同穿过一固定板，所述固定板的穿孔倾斜设置，所述固定板的穿孔与水平面的夹角为55°，所述固定板的边缘穿设有多根锚定螺栓。采用本技术的技术方案，使用时，从巷道向下方目标煤层施工一个大倾角钻孔，当钻孔施工至煤层底板0.5m处时停止钻进，退出钻杆，清理大倾角钻孔内的浮渣；将测压管送入大倾角钻孔，至集气头进入煤层1m位置时停止送管，再向外抽出5～10cm；向大倾角钻孔内投入粒径3～4mm的粗砂，粗砂在大倾角钻孔中约占4m孔长；然后将固定板顺着测压管向下滑动至地面，采用锚定螺栓固定，将注浆泵与注浆管的上端头连接在一起，通过注浆泵将大倾角钻孔注满封孔浆液，启动测压阀门，目标煤层中的瓦斯气体在压力的作用下进入集气头并通过测压管排出到测压表进行测压，待测压完成后，启动电机开关，电机开始转动，从而带动搅拌轴转动，搅拌杆将粗砂搅动起来，从而使得浆液与粗砂混合，然后拆下注浆泵，将抽浆泵与注浆管的上端头连接在一起，并打开浆液阀门，通过抽浆泵将大倾角钻孔内的混合液抽出，然后即可将孔内的部件取出。这样的结构设计，不仅安装简单，材料廉价易得，能够有效地对矿山下向孔进行封孔，保证了煤层瓦斯测压工作的正常进行，而且测压完成后，可以顺利退出孔内部件，适宜在煤矿推广使用。进一步，所述集气头的空腔内填充有过滤海绵。这样的结构设计，可以对目标煤层中瓦斯气体中的煤粉进行过滤处理，避免携带煤粉的瓦斯气体进入整个装置中，延长整个装置的使用寿命。附图说明本技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；图1为本技术大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置实施例的结构示意图；图2为本技术大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置实施例的使用状态结构示意图；图3为本技术大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置实施例中上圆盘与测压管配合的俯视结构示意图；图4为本技术大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置实施例中下圆盘和上圆盘通过螺栓连接的结构示意图；图5为本技术大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置实施例中测压管与集气头连接的立体结构示意图一；图6为本技术大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置实施例中测压管与集气头连接的立体结构示意图二；图示中的符号说明如下：1—大倾角钻孔；2—测压管；3—集气头；4—下圆盘；5—棉带；6—粗砂；7—电机；8—电线缆；9—注浆管；10—注浆泵；11—浆液；12—测压表；13—目标煤层；14—上圆盘；15—螺栓；16-固定板。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细地描述。如图1-图6所示，本技术的大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置，包括测压管2和注浆管9，测压管2的下端头一体成型有球壳状的集气头3，集气头3的壳壁上均匀开设有多个通孔，测压管2于靠近集气头3的端部位置上焊接一个直径88mm的下圆盘4，下圆盘4的边缘均匀布设有8个孔径8mm的螺栓孔，测压管2外于下圆盘4的上方套设有上圆盘14，上圆盘14与下圆盘4相同，下圆盘4和上圆盘14通过带有螺母的螺栓15连接，相邻两根螺栓15之间夹设有长为50cm的棉带5，上圆盘14的上端面靠近中心的位置等角度安装有四个电机盒，电机盒内安装有电机7，电机7的动力输出轴传动连接有搅拌轴，搅拌轴与测压管2相平行，搅拌轴的中上部伸出电机盒外并固定有多根交错分布的搅拌杆，四个电机7的电源均伸出电机盒外并与一电线缆8相连，电线缆8设于测压管2内，电线缆8的两端均穿过测压管2的管壁并密封，测压管2的上端管壁上安装有测压阀门，测压管2靠近测压阀门的位置设有与电线缆8相连的电机开关，测压管2的上端头安装有测压表12，注浆管9的上端管壁上安装有浆液阀门，注浆管9的上端头可拆卸相通安装注浆泵10或者抽浆泵，测压管2和注浆管9共同穿过一固定板16，固定板16的穿孔倾斜设置，固定板16的穿孔与水平面的夹角为55°，固定板16的边缘穿设有多根锚定螺栓。本实施例中，使用时，从巷道向下方目标煤层13施工一个大倾角钻孔1，当钻孔施工至煤层底板0.5m处时停止钻进，退出钻杆，清理大倾角钻孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置，其特征在于，包括测压管(2)和注浆管(9)，

【技术特征摘要】
1.大倾角下向瓦斯压力测定钻孔封孔装置，其特征在于，包括测压管(2)和注浆管(9)，所述测压管(2)的下端头一体成型有球壳状的集气头(3)，所述集气头(3)的壳壁上均匀开设有多个通孔，所述测压管(2)于靠近集气头(3)的端部位置上焊接一个直径88mm的下圆盘(4)，所述下圆盘(4)的边缘均匀布设有8个孔径8mm的螺栓孔，所述测压管(2)外于下圆盘(4)的上方套设有上圆盘(14)，所述的上圆盘(14)与下圆盘(4)相同，所述下圆盘(4)和上圆盘(14)通过带有螺母的螺栓(15)连接，相邻两根所述的螺栓(15)之间夹设有长为50cm的棉带(5)，所述上圆盘(14)的上端面靠近中心的位置等角度安装有四个电机盒，所述的电机盒内安装有电机(7)，所述电机(7)的动力输出轴传动连接有搅拌轴，所述搅拌轴与测压管(2)相平行，所述搅拌轴的中上部伸出电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁运培，王志根，廖志伟，刘姝，谭有婷，刘乐，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50