钻孔塞制造技术

一种用于堵塞矿中钻孔（20）的灌浆塞（10）。塞子（10）包括适于容纳在钻孔（20）中的多孔材料的细长套筒（12）和大量的以颗粒形式的干灌浆材料（14）。灌浆塞（10）还包括水溶性材料的衬套（16），衬套（16）设置在多孔套筒（12）内，用于以其干燥的形式容纳灌浆材料（14）于多孔套筒（12）内。在使用中，当塞子（10）暴露至水时，衬套（16）溶解，并且水与灌浆材料（14）混合以形成泥浆，当塞子（10）捣进钻孔中时，泥浆可渗漏穿过多孔套筒（12），以便当灌浆材料（14）固化时中断钻孔（20）。还描述了一种相关的粘土塞，其具有低渗透性的基本上为固体材料的中心料柱，该中心料柱形成粘土材料可固化抵靠着的基底。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及采矿，更具体地涉及阻断采矿勘探钻孔。本专利技术具有用于阻断地下金刚石钻头勘探孔的特定应用，然而该产品还可应用于表面钻孔。
技术介绍
一旦地下通道穿过用于新矿井的入口或竖井而开始，那么金刚石钻头工作人员就从第一可用的地下位置开始钻井，以便让地质学家们更好地确定矿体，从而可以优化矿井的设计。因此，勘探钻井通常发生在矿山开发之前，并且通常，勘探钻孔范围从横向至向下倾斜划定矿体下方，以及至主通道的侧面。当这些勘探钻孔被遗弃时，它们在主通道与某个阶段将被钻进的矿体位置之间留下开孔。在以后的日子，当矿井确实钻进穿过勘探钻孔的路径时，存在这样的危险，也就是当发生炸药起爆时，气体及其它碎片将穿过连接两个位置的开孔而螺旋(rifle)游塞。这给矿井的任何居民带来严重的安全隐患。矿长可以有三种方法处理这种情况:(I)确保在起爆之前，完全疏散矿井。这在规定的起爆时间过程中发生多个起爆的大多数较大型矿中是不切实际的。(2)确保所有的穿通点是计划及预期的。这是困难的，因为在孔的期望位置与其实际位置之间的差异。这些勘探孔可以是好几百米长，且同时它们被测井，就确切知道孔将要何时被钻进来说，测井的准确性不一定是可靠的。(3)确保所有潜在的勘探钻孔被阻断，以防止螺旋的危险。用于堵塞勘探钻孔(或者实际上任意采矿孔)的现有技术方法包括各种机械装置和/或灌浆。美国3756316 (Van Ruth)描述了一种可通过钻杆来堵塞钻孔的机械钻孔塞。各种这些类型的塞子是可以利用的，如可参见http: //www.ranruth.com, au/default, html。这些塞子不适于阻塞在它们自己上的勘探钻孔以防止螺旋。具体地，它们被设计用于静力，而金刚石钻孔的爆炸穿通点导致大量的动力。具有相当大的风险，也就是塞子将爆发且变成射弹，特别是因为其仅锚定在往往具有松软地层的恰好钻孔口里。各种其他类型的“封隔器”是可用的，类似于Van Ruth塞，因为它们是用于堵塞钻孔的机械装置。它们在加拿大也称作Margo塞。封隔器可具有较长的杆，杆会将其橡胶锚进一步置于孔中，以便其受到在钻口处的松软地层较小的影响。即便如此，同样的批评适用于上述的Van Ruth塞；当受到动力时，使用封隔器来防止螺旋是危险的。这两种类型的机械装置设计成传输灌浆，并且仅当孔已通过这些塞子而被灌浆且灌浆已固化时，其将是安全的，不会螺旋或排出。然而，关于做这个，具有相当大的费用，包括机械塞子本身的成本，通过知识渊博的工作人员对机械塞子的安装，以及然后由有经验的灌浆人员使用常规的灌浆机通过机械塞子的灌浆。对勘探钻孔的全长进行灌浆是不切实际的，其中孔长度可达200m以上，并且那些向上倾斜超过30m左右的孔在技术上是不可进行全长灌浆的。因此，另一种方法是对将有效地防止螺旋的钻孔口灌浆。“灌浆”是一个术语，用于指用在采矿中的水泥泥浆，其可固化至的强度类似于混凝土(较硬，但通常较脆)。基本的灌浆可以是与硅酸盐水泥和水的混合物一样简单。灌浆主要用于在采矿中的地层支护，其包括将钢筋锚固在为了稳定上述地层已钻在周围岩石中的孔里以及在矿山挖掘的周围。为此，灌浆往往包括添加剂，除了硅酸盐水泥之外，比如增塑剂，以增加流动性并且降低用于固化的水化要求，以减少或延迟固化时间的促凝剂或缓凝剂，以及以提高粘结强度的添加剂，特别是与钢筋，即地层支护元件。有时，灌浆也用于简单地填充空隙或者防止高压水流入。传统上，灌浆是采用带有两个水/水泥比(WC比)之一的灌浆泵而进行的。大于0.35的WC比给的是易流动的泥浆，其需要使用通气管将空气放出的灌浆技术。小于0.35的WC比给的是浓稠的灌浆混合物，其黏稠度与牙膏相当，在这种情况下，当灌浆进入孔时，操作者缓慢地收回泵导出管。一般来说，具有较低WC比的灌浆将是更强的。泵送灌浆需要操作的连续性。超过一个小时左右的延迟导致开始设定在泵中的灌浆混合，并且将阻止泵运行。对于灌浆工作人员来说，灌浆的连续性需要足够的工作以继续灌浆。然而，勘探钻孔的灌浆仅提供少量的工作，并且对于有经验的工作人员来说效率低下，除非工作人员在该区域具有要继续开展的其它工作。另一种方法是用于由非灌浆精通金刚石钻头工作人员当需要时在特定基础上无效率地执行的灌浆，这意味着当他们这样做时钻头处于闲置状态。开发的本专利技术带有视图，提供一种塞子及堵塞采矿钻孔的方法，不易受上面所指出的现有技术缺点的影响。在该说明书中对现有技术的参照仅用于示意性的目的，并且不被视为承认这样的现有技术在澳大利亚或其它国家是公知常识的一部分。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，该塞子包括:适于容纳在钻孔中的多孔材料的细长套筒；容纳在所述套筒中以颗粒形式的大量干燥的灌浆材料，其中，在使用中，当所述塞子暴露至水时，其与所述灌浆材料混合以形成泥浆，当塞子捣进钻孔中时，泥浆可渗漏穿过所述多孔套筒，以便当所述灌浆材料固化时中断钻孔。优选地，所述多孔套筒由吸水性材料制成，其中，在使用中，所述多孔套筒在固化时通过毛细作用带走水分至所述灌浆来帮助保持潮湿的环境于孔中以协助固化灌浆。优选地，所述多孔套筒由轻量、可生物降解的网状材料制成。优选地，所述多孔套筒由粗麻或黄麻制成。优选地，该塞子还包括水溶性材料的衬套，该衬套设置在所述多孔套筒内，用于以其干燥的形式容纳所述灌浆材料于该多孔套筒内，并且其中，在使用中，当该塞子暴露至水时，所述衬套溶解。优选地，所述衬套是以由塑料材料的薄膜制成的内套筒的形式，其与所述多孔套筒是分开的。优选地，所述套筒设计成具有弯曲的前沿用于安装，以便有助于将所述灌浆塞引入到仅仅稍微较大直径的孔中。优选地，所述灌浆塞是圆柱形的或腊肠形的，并且优选的长度为600_。所述灌浆塞可以是不同外径的，但是优选地，所述灌衆塞具有的外径约为46mm、58mm、74mm或94mm。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，该塞子包括:适于容纳在钻孔中的多孔材料的细长套筒；以颗粒形式的大量干燥的灌浆材料；以及水溶性材料的衬套，该衬套设置在所述多孔套筒内，用于以其干燥的形式容纳所述灌浆材料于该多孔套筒内，并且其中，在使用中，当所述塞子暴露至水时，该衬套溶解，并且水与所述灌浆材料混合以形成泥浆，当塞子捣进钻孔中时，泥浆可渗漏穿过所述多孔套筒，以便当所述灌浆材料固化时中断钻孔。通常，所述多孔套筒由吸水性材料制成，其中，在使用中，所述多孔套筒在固化时通过毛细作用带走水分至所述灌浆来帮助保持潮湿的环境于孔中以协助固化灌浆。优选地，所述多孔套筒由轻量、可生物降解的网状材料制成。有利地，所述多孔套筒由粗麻或黄麻制成，其是一种低成本、环境可持续发展的材料。通常，所述衬套是以容纳在多孔套筒内的内套筒的形式。优选地，所述套筒是以由塑料材料的薄膜制成的内套筒的形式，其与所述多孔套筒是分开的。或者，所述衬套与所述多孔套筒是形成一体的。优选地，所述衬套由聚乙烯醇(PVA)制成，其是一种水溶性塑料，当浸入水中时，其在几秒内就溶解了。通常，所述灌浆材料是普通硅酸盐水泥。然而，取决于应用，根据需要，可添加各种添加剂到所述灌浆材料或水泥中，比如增塑剂、缓凝剂、促凝剂、粘土、以及混凝料。根据需要，所述灌浆材料可主要包括膨润粘土或其它粘土本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.15 AU 20109041741.一种用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，该塞子包括: 适于容纳在钻孔中的多孔材料的细长套筒； 容纳在所述套筒中以颗粒形式的干燥的灌浆材料，其中，在使用中，当所述塞子暴露至水时，其与所述灌浆材料混合以形成泥浆，当塞子捣进钻孔中时，泥浆可渗漏穿过所述多孔套筒，以便当所述灌浆材料固化时挡住钻孔。2.根据权利要求1所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述多孔套筒由吸水性材料制成，其中，在使用中，所述多孔套筒在固化时通过毛细作用带走水分至所述灌浆来帮助保持潮湿的环境于孔中以协助固化灌浆。3.根据权利要求2所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述多孔套筒由轻量、可生物降解的网状材料制成。4.根据权利要求3所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述多孔套筒由粗麻或黄麻制成。5.根据前述权利要求中任一项所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，该塞子还包括水溶性材料的衬套，该衬套设置在所述多孔套筒内，用于以其干燥的形式容纳所述灌浆材料于该多孔套筒内，并且其中，在使用中，当该塞子暴露至水时，所述衬套溶解。6.根据权利要求5所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述衬套是以由塑料材料的薄膜制成的内套筒的形式，其与所述多孔套筒是分开的。7.根据前述权利要求中任一项所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述套筒设计成具有弯曲的前沿用于安装，以便有助于将所述灌浆塞引入到仅仅稍微较大直径的孔中。8.根据前述权利要 求中任一项所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述灌浆塞是圆柱形的或腊肠形的。9.根据权利要求8所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述灌浆塞的长度为600mmo10.根据权利要求8或权利要求9所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述灌浆塞具有的外径约为46mm、58mm、74mm或94mm。11.一种用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，该塞子包括: 适于容纳在钻孔中的多孔材料的细长套筒； 以颗粒形式的干燥的灌浆材料；以及 水溶性材料的衬套，该衬套设置在所述多孔套筒内，用于以其干燥的形式容纳所述灌浆材料于该多孔套筒内，并且其中，在使用中，当所述塞子暴露至水时，该衬套溶解，并且水与所述灌浆材料混合以形成泥浆，当塞子捣进钻孔中时，泥浆渗漏穿过所述多孔套筒，以便当所述灌浆材料固化时阻挡钻孔。12.根据权利要求11所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述多孔套筒由吸水性材料制成，其中，在使用中，所述多孔套筒在固化时通过毛细作用带走水分至所述灌浆来帮助保持潮湿的环境于孔中以协助固化灌浆。13.根据权利要求11或权利要求12所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述多孔套筒由轻量、可生物降解的网状材料制成。14.根据权利要求13所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述多孔套筒由粗麻或黄麻制成。15.根据权利要求11至14中任一项所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述衬套是以容纳在多孔套筒内的内套筒的形式。16.根据权利要求15所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述套筒是以由塑料材料的薄膜制成的内套筒的形式，其与所述多孔套筒是分开的。17.根据权利要求15所述的用于堵塞矿中钻孔的灌浆塞，其中，所述衬套与所述多孔套筒是形成一体的。18....

【专利技术属性】
技术研发人员：JB菲利普斯，
申请(专利权)人：莱斯矿业发展控股有限公司，
类型：
国别省市：