煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置及方法制造方法及图纸

煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置，包括支腿、注料桶、桶盖、压风连接管、给料漏斗、无动力管道混合器、第一聚氨酯发泡袋、第二聚氨酯发泡袋、测压或抽采管、第一注料管、第二注料管和注浆管；桶盖水平设在注料桶顶部，注料桶内竖直设有将注料桶内部分隔为a料存储室和b料存储室的隔板，压风连接管和两个给料漏斗均设在桶盖上，无动力管道混合器上端设在注料桶底部中心处，无动力管道混合器的进口分别与a料存储室和b料存储室连通。本发明专利技术还公开了一种封孔方法。本发明专利技术能大幅度减少工人的劳动强度，且具有重量轻、携带方便、操作简单等优点；在封孔工作结束后，去掉注料桶内的塑料薄膜即可，免除了清洗注料桶的工序，方便快捷。

Long distance and fast fixed-point sealing device and method for underground drilling in coal mine

Long-distance and quick fixed-point polyurethane sealing device for borehole drilling in coal mine includes leg, filling barrel, barrel cover, pressure air connecting pipe, feeding hopper, unpowered pipe mixer, first polyurethane foaming bag, second polyurethane foaming bag, pressure measuring or extraction pipe, first injection pipe, second injection pipe and grouting pipe. The top of the charging barrel is provided with a partition plate which separates the inner part of the charging barrel into a material storage room and B material storage room. The pressure air connecting pipe and two feeding funnels are arranged on the barrel cover. The upper end of the unpowered pipeline mixer is located at the center of the bottom of the charging barrel. The inlet of the unpowered pipeline mixer is separated from the a material storage room and the B material storage room. The storage room is connected. The invention also discloses a sealing method. The invention can greatly reduce the labor intensity of workers, and has the advantages of light weight, convenient carrying, simple operation, etc. After sealing the hole, the plastic film in the filling barrel can be removed, and the cleaning process of the filling barrel can be avoided, thus being convenient and quick.

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置及方法
本专利技术属于煤矿安全生产
，具体涉及一种煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置及方法。
技术介绍
钻孔封孔工作是煤矿瓦斯治理最基本的工作之一，该工作涉及到煤层瓦斯压力的准确测定和瓦斯抽采效果等。煤层瓦斯压力的大小，可以反映煤层瓦斯含量大小、瓦斯涌出量的高低和煤与瓦斯突出危险性的大小等，为矿井制定瓦斯防治措施提供基础参数；在瓦斯抽采过程中，若封孔质量差，会造成钻孔漏气严重，瓦斯抽采效果差、抽采达标周期长、加剧矿井“抽-掘-采”平衡等问题，且会造成抽采瓦斯浓度过低，达不到瓦斯合理利用的标准，不得不将低浓度瓦斯直接排放到大气，这不但造成清洁能源的巨大浪费，还会对大气造成严重污染。因此，无论从瓦斯灾害防治、保护环境，还是从资源利用的角度出发，保证良好的封孔质量都具有重要意义。当前井下广泛采用的聚氨酯封孔，是在孔外将聚氨酯a料和b料混合后，倒洒在棉纱等材料上，然后随测压管（抽放管）上直接送入钻孔内。这种方法要求工人在极短的时间内将聚氨酯封孔材料送到封孔段，操作步奏繁琐，工作量大，且由于操作时间紧，往往造成聚氨酯无法送入钻孔较深部位，也无法实现长距离定点封孔；此外，往往由于现场工人徒手加a料和b料，使得a料和b料配比不合适，也会影响聚氨酯发泡效果，降低封孔质量；封孔时若工人操作不及时，或者操作过程中出现故障，致使封孔时间较长，导致聚氨酯提前发泡，也无法实现长距离定点封孔，且会造成封孔质量不理想；在封孔过程中，聚氨酯a料和b料混合液可能会流出钻孔，工人需要采用手工作业方式堵塞流出的聚氨酯而直接接触聚氨酯这种化学物质，会给身体带来一定的伤害。综上所述，由于现有聚氨酯封孔装置和方法无法实现长距离、定点、快速封孔，从而大大降低了该方法的推广应用，亟需寻求一种新的装置和方法解决现有聚氨酯封孔方法存在的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种能提高钻孔封孔质量、为准确测定煤层瓦斯压力、确保瓦斯抽采效果提供保证的煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置及方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置，包括支腿、注料桶、桶盖、压风连接管、给料漏斗、无动力管道混合器、第一聚氨酯发泡袋、第二聚氨酯发泡袋、测压或抽采管、第一注料管、第二注料管和注浆管；注料桶设在支腿上，注料桶底部呈上粗下细的圆锥形结构，桶盖水平设在注料桶顶部，桶盖下表面与注料桶上端面之间设有密封圈，注料桶内竖直设有将注料桶内部分隔为a料存储室和b料存储室的隔板，隔板上端边沿与桶盖下表面之间具有间隙，给料漏斗设有两个，压风连接管和两个给料漏斗均设在桶盖上，压风连接管设在桶盖中心并与注料桶内部连通，一个给料漏斗下端与a料存储室连通，另一个给料漏斗下端与b料存储室连通，无动力管道混合器上端设在注料桶底部中心处，无动力管道混合器的进口分别与a料存储室和b料存储室连通；第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋均设置在钻孔一定深度内，第一聚氨酯发泡袋位于第二聚氨酯发泡袋的外侧，第一注料管的内端口沿钻孔伸入到第一聚氨酯发泡袋内，第二注料管的内端口沿钻孔伸入到第二聚氨酯发泡袋内，注浆管的内端口沿钻孔伸入到第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋之间的钻孔内，测压或抽采管的内端口沿钻孔伸入到第二聚氨酯发泡袋内侧的钻孔内；无动力管道混合器的出口连接有输料胶管，输料胶管的出口通过快速接头分别与第一注料管和第二注料管快速连接。与a料存储室连通的给料漏斗上设有第一阀门，与b料存储室连通的给料漏斗上设有第二阀门，压风连接管上设有第三阀门，输料胶管上设有第四阀门。煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置的长距离快速定点封孔方法，包括以下步骤：（1）、将待封钻孔清理干净，并将孔内的浮煤和岩屑吹出；（2）、根据瓦斯测压或瓦斯抽采工作对封孔长度、始封深度相关参数的要求，确定第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋的合理位置以及第一注料管和第二注料管的长度，将第一聚氨酯发泡袋、第二聚氨酯发泡袋、第一注料管、第二注料管和注浆管一同固定在测压或抽采管的相应位置，然后一起送入到钻孔内指定位置；（3）、在注料桶的内壁贴上塑料薄膜，然后在注料桶内安装好高度适中的隔板，将桶盖和注料桶通过带有密封圈的丝扣密封连接，由带有第三阀门的压风连接管连接井下压风系统，为聚氨酯a料和b料均匀混合、输送提供动力；（4）、在注料桶底部安装上无动力管道混合器、用输料胶管将无动力管道混合器与第一注料管及第二注料管相连接，然后操控煤矿井下的压风系统对注料桶的密封性进行试验，保证密封性良好；（5）、通过带有第一阀门的给料漏斗将聚氨酯a料注入到a料存储室内、通过带有第二阀门的给料漏斗将聚氨酯b料注入到b料存储室内，关闭第一阀门和第二阀门；（6）、依次打开第三阀门和第四阀门，由压风系统提供输送动力，注料桶内的聚氨酯a料和聚氨酯b料被同时压入到无动力管道混合器内进行均匀混合，无动力管道混合器采用螺旋叶片混合结构，混合均匀的聚氨酯a料和聚氨酯b料通过第一注料管和第二注料管分别输送到钻孔指定深度的第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋中，第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋快速发泡膨胀；在一定的膨胀压力作用下，第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋膨胀分别与孔壁之间达到良好接触，最大限度的提高封孔质量，实现聚氨酯的长距离快速定点封孔；聚氨酯a料和聚氨酯b料混合液输出量及输出速度由第三阀门和第四阀门共同进行控制；（7）、注料完成后，依次关闭第三阀门和第四阀门，并将输料胶管分别与第一注料管和第二注料管断开，防止输送到位的聚氨酯a料和b料混合液顺着第一注料管和第二注料管流出；待聚氨酯封孔完成后，快速将注料桶中的塑料薄膜取出，再次将桶盖与注料桶密封连接，然后迅速打开第一阀门和第二阀门，分别从两个给料漏斗钟加入适量水后将第一阀门和第二阀门关闭，然后依次打开第三阀门和第四阀门，利用压风动力冲洗残留在无动力管道混合器和输料胶管中的聚氨酯，防止聚氨酯发泡堵塞管路，以备下次使用；（8）、进行聚氨酯封孔后，通过注浆管用水泥砂浆对第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋之间的封孔空间进行带压封孔；（9）、全部封孔完成后，通过测压或抽采管对钻孔内部进行测压或瓦斯抽采作业。采用上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：1、桶盖是通过带有第三阀门的压风连接管连接井下压风系统，为输送聚氨酯a料和b料混合液提供动力，以实现长距离快速封孔。2、桶盖是通过带有第一阀门和第二阀门的给料漏斗将聚氨酯a料和b料分别同时快速倒入注料桶内a料存储室和b料存储室中的。3、注料桶底端螺纹连接有金属管，金属管下端设有一个无动力管道混合器，以实现聚氨酯a料和b料的快速均匀搅拌。4、无动力管道混合器下部的输料胶管上设有一个控制注料的第四阀门，第四阀门用以控制聚氨酯混合液的输送。5、在抽采或测压管上根据封孔长度的需要确定第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋的位置，然后根据其位置确定注料管的长度，用以实现长距离定点封孔。6、聚氨酯a料和b料是在压风动力作用下，在桶盖、注料桶、输料胶管、第一注料管或第二注料管的连接密闭空间中，通过无动力管道混合器的混合均匀搅拌，然后被输送到第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置的长距离快速定点封孔方法，其特征在于：所述的煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置，包括支腿、注料桶、桶盖、压风连接管、给料漏斗、无动力管道混合器、第一聚氨酯发泡袋、第二聚氨酯发泡袋、测压或抽采管、第一注料管、第二注料管和注浆管；注料桶设在支腿上，注料桶底部呈上粗下细的圆锥形结构，桶盖水平设在注料桶顶部，桶盖下表面与注料桶上端面之间设有密封圈，注料桶内竖直设有将注料桶内部分隔为a料存储室和b料存储室的隔板，隔板上端边沿与桶盖下表面之间具有间隙，给料漏斗设有两个，压风连接管和两个给料漏斗均设在桶盖上，压风连接管设在桶盖中心并与注料桶内部连通，一个给料漏斗下端与a料存储室连通，另一个给料漏斗下端与b料存储室连通，无动力管道混合器上端设在注料桶底部中心处，无动力管道混合器的进口分别与a料存储室和b料存储室连通；第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋均设置在钻孔一定深度内，第一聚氨酯发泡袋位于第二聚氨酯发泡袋的外侧，第一注料管的内端口沿钻孔伸入到第一聚氨酯发泡袋内，第二注料管的内端口沿钻孔伸入到第二聚氨酯发泡袋内，注浆管的内端口沿钻孔伸入到第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋之间的钻孔内，测压或抽采管的内端口沿钻孔伸入到第二聚氨酯发泡袋内侧的钻孔内；无动力管道混合器的出口连接有输料胶管，输料胶管的出口通过快速接头分别与第一注料管和第二注料管快速连接；与a料存储室连通的给料漏斗上设有第一阀门，与b料存储室连通的给料漏斗上设有第二阀门，压风连接管上设有第三阀门，输料胶管上设有第四阀门；所述的长距离快速定点封孔方法包括以下步骤：（1）、将待封钻孔清理干净，并将孔内的浮煤和岩屑吹出；（2）、根据瓦斯测压或瓦斯抽采工作对封孔长度、始封深度相关参数的要求，确定第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋的合理位置以及第一注料管和第二注料管的长度，将第一聚氨酯发泡袋、第二聚氨酯发泡袋、第一注料管、第二注料管和注浆管一同固定在测压或抽采管的相应位置，然后一起送入到钻孔内指定位置；（3）、在注料桶的内壁贴上塑料薄膜，然后在注料桶内安装好高度适中的隔板，将桶盖和注料桶通过带有密封圈的丝扣密封连接，由带有第三阀门的压风连接管连接井下压风系统，为聚氨酯a料和b料均匀混合、输送提供动力；（4）、在注料桶底部安装上无动力管道混合器、用输料胶管将无动力管道混合器与第一注料管及第二注料管相连接，然后操控煤矿井下的压风系统对注料桶的密封性进行试验，保证密封性良好；（5）、通过带有第一阀门的给料漏斗将聚氨酯a料注入到a料存储室内、通过带有第二阀门的给料漏斗将聚氨酯b料注入到b料存储室内，关闭第一阀门和第二阀门；（6）、依次打开第三阀门和第四阀门，由压风系统提供输送动力，注料桶内的聚氨酯a料和聚氨酯b料被同时压入到无动力管道混合器内进行均匀混合，无动力管道混合器采用螺旋叶片混合结构，混合均匀的聚氨酯a料和聚氨酯b料通过第一注料管和第二注料管分别输送到钻孔指定深度的第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋中，第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋快速发泡膨胀；在一定的膨胀压力作用下，第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋膨胀分别与孔壁之间达到良好接触，最大限度的提高封孔质量，实现聚氨酯的长距离快速定点封孔；聚氨酯a料和聚氨酯b料混合液输出量及输出速度由第三阀门和第四阀门共同进行控制；（7）、注料完成后，依次关闭第三阀门和第四阀门，并将输料胶管分别与第一注料管和第二注料管断开，防止输送到位的聚氨酯a料和b料混合液顺着第一注料管和第二注料管流出；待聚氨酯封孔完成后，快速将注料桶中的塑料薄膜取出，再次将桶盖与注料桶密封连接，然后迅速打开第一阀门和第二阀门，分别从两个给料漏斗钟加入适量水后将第一阀门和第二阀门关闭，然后依次打开第三阀门和第四阀门，利用压风动力冲洗残留在无动力管道混合器和输料胶管中的聚氨酯，防止聚氨酯发泡堵塞管路，以备下次使用；（8）、进行聚氨酯封孔后，通过注浆管用水泥砂浆对第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋之间的封孔空间进行带压封孔；（9）、全部封孔完成后，通过测压或抽采管对钻孔内部进行测压或瓦斯抽采作业。...

【技术特征摘要】
1.煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置的长距离快速定点封孔方法，其特征在于：所述的煤矿井下钻孔用聚氨酯长距离快速定点封孔装置，包括支腿、注料桶、桶盖、压风连接管、给料漏斗、无动力管道混合器、第一聚氨酯发泡袋、第二聚氨酯发泡袋、测压或抽采管、第一注料管、第二注料管和注浆管；注料桶设在支腿上，注料桶底部呈上粗下细的圆锥形结构，桶盖水平设在注料桶顶部，桶盖下表面与注料桶上端面之间设有密封圈，注料桶内竖直设有将注料桶内部分隔为a料存储室和b料存储室的隔板，隔板上端边沿与桶盖下表面之间具有间隙，给料漏斗设有两个，压风连接管和两个给料漏斗均设在桶盖上，压风连接管设在桶盖中心并与注料桶内部连通，一个给料漏斗下端与a料存储室连通，另一个给料漏斗下端与b料存储室连通，无动力管道混合器上端设在注料桶底部中心处，无动力管道混合器的进口分别与a料存储室和b料存储室连通；第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋均设置在钻孔一定深度内，第一聚氨酯发泡袋位于第二聚氨酯发泡袋的外侧，第一注料管的内端口沿钻孔伸入到第一聚氨酯发泡袋内，第二注料管的内端口沿钻孔伸入到第二聚氨酯发泡袋内，注浆管的内端口沿钻孔伸入到第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋之间的钻孔内，测压或抽采管的内端口沿钻孔伸入到第二聚氨酯发泡袋内侧的钻孔内；无动力管道混合器的出口连接有输料胶管，输料胶管的出口通过快速接头分别与第一注料管和第二注料管快速连接；与a料存储室连通的给料漏斗上设有第一阀门，与b料存储室连通的给料漏斗上设有第二阀门，压风连接管上设有第三阀门，输料胶管上设有第四阀门；所述的长距离快速定点封孔方法包括以下步骤：（1）、将待封钻孔清理干净，并将孔内的浮煤和岩屑吹出；（2）、根据瓦斯测压或瓦斯抽采工作对封孔长度、始封深度相关参数的要求，确定第一聚氨酯发泡袋和第二聚氨酯发泡袋的合理位置以及第一注料管和第二注料管的长度，将第一聚氨酯发泡袋、第二聚氨酯发泡袋、第一注料管、第二注料管和注浆管一同固定在测压或抽采管的相应位置，然后一起送入到钻孔内指定位置；（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁军伟，程小庆，蒋晓改，王兆丰，王林，陈立伟，王立国，陈向军，史买林，刘军，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41