瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置的製作方法

2023-12-10 12:14:12

專利名稱：瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種瓦斯抽採鑽孔封孔裝置，尤其是一種適用於鬆軟、破碎、易變形的巖層中瓦斯抽採鑽孔的封孔作業的瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置。
背景技術：
礦井瓦斯事故是煤礦安全生產中最嚴重的危害之一，目前，我國受瓦斯事故威脅的礦井，尤其是高瓦斯礦井，普遍採用預抽瓦斯的方式來防止事故。煤礦瓦斯抽採鑽孔包括本煤層抽採鑽孔和上、下鄰近層抽採鑽孔，而且由於煤層天然的賦存形式多種多樣，因此這些瓦斯抽採鑽孔，既可能是水平的，也可能呈各種傾斜角度。煤礦瓦斯抽採鑽孔為了保證抽採效果，需在孔口附近的一定距離內設置抽採管作為負壓抽採瓦斯或注水作業的通道，並對抽採管與鑽孔壁之間的環形空間進行密封充填。但是這種封孔裝置，往往抽採效果並不能達到預期要求，其原因在於抽採鑽孔周圍由於應力作用形成大量裂隙，成為氣體轉移的通道，導致封孔氣密性不足，嚴重影響瓦斯抽採。

實用新型內容為了克服現有的瓦斯抽採鑽孔封孔裝置無法達到較好的抽採效果的問題，本實用新型提供一種瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置，該封孔裝置不僅可以增強抽採效果、提高功效，而且使用時操作簡單。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是該瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置包括鑽孔、自膨脹膠囊a、自膨脹膠囊b、單項閥門、填充腔、抽採管、注料插頭、注料管、孔口、水泥砂漿腔、注漿管、O型密封圈；在鑽孔內，靠近孔底設有自膨脹膠囊b，自膨脹膠囊b通過抽採管與自膨脹膠囊a相連接，抽採管外壁圍繞環形封閉填充腔，抽採管管壁上設有與注料插頭對應的單向閥門，注料插頭與抽採管內的注料管相連接，注料管穿過自膨脹膠囊a後，和與自膨脹膠囊a相連接的抽採管一起伸出至孔口外；當用於上向穿層鑽孔中鬆軟、破碎、易變形巖層時，自膨脹膠囊a與自膨脹膠囊b之間形成填充腔，與自膨脹膠囊a靠近外面的一邊，相連接的抽採管外壁再次順序圍繞環形封閉填充腔、水泥砂漿腔後，與孔口相連接，抽採管的管壁上也設有與注料插頭對應的單向閥門，孔口上設有注漿管；當用於水平方向及下向抽採鑽孔時，與自膨脹膠囊a靠近外面的一邊，相連接的抽採管外壁再次圍繞環形封閉水泥砂漿腔後，與孔口相連接，孔口上設有注漿管，此外，注料管能夠沿著抽採管內移動，將注料插頭移至與單向閥門對應的位置。本實用新型的有益效果是，該封孔裝置提高了煤礦瓦斯抽採鑽孔的氣密性，可以增強抽採效果，尤其是顯著提高抽採後期抽採效果，並具有工藝簡單、操作方便等優點。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。[0007]


圖1是本實用新型的結構原理示意圖；圖2是本實用新型用於上向穿層鑽孔中鬆軟、破碎、易變形巖層時的結構原理示意圖；圖3是本實用新型用於水平方向及下向抽採鑽孔時的結構原理示意圖；圖中，1.鑽孔，2.自膨脹膠囊a，3.自膨脹膠囊b，4.單項閥門，5.填充腔，6.抽採管，7.注料插頭，8.注料管，9.孔口，10.水泥砂漿腔，11.注漿管，12. O型密封圈。
具體實施方式
在圖中，該瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置包括鑽孔1、自膨脹膠囊a 2、自膨脹膠囊b 3、單項閥門4、填充腔5、抽採管6、注料插頭7、注料管8、孔口 9、水泥砂漿腔10、注漿管11、0型密封圈12，在鑽孔I內，靠近孔底設有自膨脹膠囊b 3，自膨脹膠囊b 3通過抽採管6與自膨脹膠囊a 2相連接，抽採管6外壁圍繞環形封閉填充腔5，抽採管6管壁上設有與注料插頭7對應的單向閥門4，注料插頭7與抽採管6內的注料管8相連接，注料管8穿過自膨脹膠囊a 2後，和與自膨脹膠囊a 2相連接的抽採管6—起伸出至孔口 9外；當用於上向穿層鑽孔中鬆軟、破碎、易變形巖層時，自膨脹膠囊a 2與自膨脹膠囊b 3之間形成填充腔5，與自膨脹膠囊a 2靠近外面的一邊，相連接的抽採管6外壁再次順序圍繞環形封閉填充腔5、水泥砂漿腔10後，與孔口 9相連接，抽採管6的管壁上也設有與注料插頭7對應的單向閥門4，孔口 9上設有注漿管11 ;當用於水平方向及下向抽採鑽孔時，與自膨脹膠囊a 2靠近外面的一邊，相連接的抽採管6外壁再次圍繞環形封閉水泥砂漿腔10後，與孔口 9相連接，孔口 9上設有注漿管11，此外，注料管8能夠沿著抽採管內移動，將注料插頭7移至與單向閥門4對應的位置。
權利要求1.瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置，該封孔裝置包括鑽孔(I)、自膨脹膠囊a (2)、自膨脹膠囊b (3)、單項閥門(4)、填充腔(5)、抽採管(6)、注料插頭(7)、注料管(8)、孔口(9)、水泥砂漿腔(10)、注漿管(11)、0型密封圈(12);其特徵是在鑽孔(I)內，靠近孔底設有自膨脹膠囊b (3)，自膨脹膠囊b (3)通過抽採管(6)與自膨脹膠囊a (2)相連接，抽採管(6)外壁圍繞環形封閉填充腔(5)，抽採管(6)管壁上設有與注料插頭(7)對應的單向閥門(4)，注料插頭(7)與抽採管(6)內的注料管(8)相連接，注料管(8)穿過自膨脹膠囊a (2)後，和與自膨脹膠囊a (2)相連接的抽採管(6) —起伸出至孔口(9)外，當用於上向穿層鑽孔中鬆軟、破碎、易變形巖層時，與自膨脹膠囊a (2)靠近外面的一邊，相連接的抽採管(6)外壁再次順序圍繞環形封閉填充腔(5)、水泥砂漿腔(10)後，與孔口(9)相連接，抽採管(6 )的管壁上也設有與注料插頭(7 )對應的單向閥門(4)，孔口( 9 )上設有注漿管(11)，當用於水平方向及下向抽採鑽孔時，與自膨脹膠囊a (2)靠近外面的一邊，相連接的抽採管(6)外壁再次圍繞環形封閉水泥砂漿腔(10)後，與孔口(9)相連接，孔口(9)上設有注漿管(11)。
2.根據權利要求1所述的瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置，其特徵是在鬆軟、破碎、易變形的巖層中，採用兩個延時自膨脹膠囊將鑽孔(I)由孔口( 9 )至孔底分為三段，採用水泥砂漿密封第一段水泥砂漿腔(10)，採用膏體封孔材料分別密封第二段水泥砂漿腔與自膨脹膠囊a (2)之間、第三段自膨脹膠囊a (2)與自膨脹膠囊b (3)之間形成的填充腔(5)。
3.根據權利要求2所述的瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置，其特徵是膏體材料密封第二段、第三段時，採用抽採管(6)內注料管(8)、注料插頭(7)與單項閥門(4)組合的方法注入膏體密封材料。
專利摘要本實用新型涉及一種瓦斯抽採鑽孔延時自膨脹膠囊-膏體組合封孔裝置，該裝置包括鑽孔、自膨脹膠囊a、自膨脹膠囊b、單項閥門、填充腔、抽採管、注料插頭、注料管、孔口、水泥砂漿腔、注漿管、O型密封圈，在鑽孔內，靠近孔底設有自膨脹膠囊b，自膨脹膠囊b通過抽採管與自膨脹膠囊a相連接，抽採管外壁圍繞環形封閉填充腔，抽採管管壁上設有與注料插頭對應的單向閥門，注料管穿過自膨脹膠囊a後，和與自膨脹膠囊a相連接的抽採管一起伸出至孔口外，裝置通過注料管、注料插頭與單項閥門組合的方法注入密封材料。該封孔裝置提高了煤礦瓦斯抽採鑽孔的氣密性，可以增強抽採效果，尤其是顯著提高抽採後期抽採效果，並具有工藝簡單、操作方便等優點。
文檔編號E21F7/00GK202851052SQ201220205709
公開日2013年4月3日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者李增華, 葛泉, 楊永良, 李雨佳, 徐偉, 劉震, 嶽克明 申請人:中國礦業大學, 宿州華安礦山安全科技有限公司