一种深封型封孔器技术领域
本实用新型涉及矿井各类抽放钻孔封孔领域,具体涉及一种深封型封孔器。
背景技术
由于在开拓和建设巷道的施工过程中使巷道由岩(煤)壁向内形成松动圈及裂隙带,
普通封孔产品的封孔原理是采用“两堵一注”从孔口向内封孔,封孔长度根据围岩裂隙带
的范围由矿方技术措施要求而定,当巷道围岩松动圈或裂隙带发育严重时,在封孔前需对
该巷道进行喷、注浆等密封措施。普通的封孔产品,需与PVC瓦斯抽放管配套使用才能抽
采瓦斯,且PVC瓦斯抽放管要下入到孔底,操作繁琐且封孔成本较高。
实用新型内容
本实用新型提出的一种深封型封孔器,可解决传统封孔器工艺复杂及操作繁琐的技术
问题。
为实现上述目的,本实用新型采用了以下技术方案:
一种深封型封孔器,包括并列设置的抽气管和注浆管,所述抽气管和注浆管在封孔段
的两端位置分别设置一个密封的囊袋,靠近孔口位置的为孔口囊袋,靠近孔底位置为孔底
囊袋,所述囊袋包裹在抽气管和注浆管的外部,注浆管的末端封闭并且设置在孔底囊袋的
底部,所述注浆管在囊袋内部位置设置单向阀,在两囊袋之间设置爆破阀,还包括花管,
花管上设置若干槽口,花管一端固定在孔底囊袋底部外,另一端设置尖锥,所述抽气管的
末端伸出孔底囊袋底部连接在花管的槽口里,所述抽气管在靠近孔底端设置若干孔。
进一步的,所述囊袋内部、两个囊袋之间以及孔口囊袋到孔口之间,分别设置pvc管,
所述孔底囊袋的底部设置实心锥,实心锥的一端接口在孔底囊袋外,与花管连接,实心锥
的另一端在孔底囊袋内,与对应的pvc管连接,所述孔底囊袋的顶部以及孔口囊袋的两端
位置别设置一个空心锥,所述空心锥分别固定连接对应的pvc管。
进一步的,所述抽气管在孔外的一端连接抽采合茬接头。
进一步的,所述注浆管在孔底囊袋内设置两个单向阀,在孔口囊袋内设置一个单向阀。
进一步的,所述注浆管与注浆泵之间通过设置快速接头连接。
一种深封型封孔器的封孔方法,包括以下步骤:
(1)注浆准备;
1.1)根据孔型选择相应规格型号的封孔器产品及组件,并检查是否完好无损;
1.2)连接好注浆泵、搅拌器,空转检验注浆泵、搅拌器是否工作正常,验证压力表是
否完好;
1.3)按所需量准备好注浆材料;
(2)封孔过程;
2.1)打开封孔器包装,区分开抽气管与注浆管并将其排放整齐,把花管任意一端与尖锥
连接,将抽气管带有孔的一端穿入开有槽口的花管中,并固定好;
2.2)将一根pvc管穿入底部囊袋中,孔底囊袋底端用实心锥连接,并将孔底囊袋固定
在pvc管上,孔底囊袋前端则用空心锥固定连接;
2.3)把两囊袋之间对应的pvc管穿入对应的空心锥,固定好并由管箍依次连接;
2.4)孔口囊袋与孔底囊袋安装方式相同,按顺序接入孔内,此时整套装置安装完毕;
2.5)整套装置在封孔前装置完好后由4分管送入孔底,将装置送到位、封孔结束后逐
根抽回,可反复使用;
2.6)孔口抽气管固定
将孔口抽气管固定好,将孔口囊袋上的注浆管与注浆泵出口连接,即可进行注浆操作;
2.7)注浆液配比
在搅拌桶内调配注浆液;
(3)注浆操作;
3.1)在确认以上准备工作无误后启动注浆泵;
3.2)注浆开始后操作人员需时刻注意观察压力表数值变化情况;
3.3)爆破片打开后,继续注浆封堵两囊袋的中间孔段;
3.4)注浆结束及清洗
注满带压后先将注浆泵泄压,然后去掉注浆管连接管,并对孔口注浆管弯折封堵处理,
此时整个过程即为结束;
(4)合茬抽采;
封孔结束一定时间后,封孔材料充分凝固排出孔内积水,煤层内瓦斯通过把抽气管与抽
采合茬接头连接后,统一抽采。
进一步的所述步骤1.2)中验证压力表的检验方法为:取适量长度的PE管,一端连接
泵另一端折住,泵入清水看压力表有无数值。
进一步的,所述步骤2.7)中注浆液调配比例为水灰比0.8:1。
进一步的,所述步骤2.7)在调配注浆液和注浆过程中要不停搅拌。
进一步的,所述步骤3.1)还包括注浆泵进气阀手柄控制在打开行程的三分之一至二分
之一处。
本实用新型的深封型封孔器比普通型封孔器增加一套封孔组件,此套组件把下管、封
孔、抽采三大工序结合于一体,优点如下:
1、设置尖锥可清除障碍,减小穿孔难度。
2、设置实心锥可密封和保护囊袋,防止“两堵”被破坏而失效。
3、用四分铁管将装置送入孔内后逐根抽回,可反复使用,无需全程下pvc管,减少封
孔成本。
4、下管、封孔和抽采一体化,方便简便减少操作流程。
5、封孔操作自动化,封孔器送入钻孔后,只需启动注浆泵即可实现整个钻孔封孔过程
自动化操作,解决了因人工操作不规范带来的封孔质量不稳定问题,同时可以减轻工人的
劳动强度,提高劳动效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
一种深封型封孔器,包括并列设置的抽气管1和注浆管2,所述抽气管1和注浆管2在
封孔段的两端位置分别设置一个密封的囊袋3,靠近孔口位置的为孔口囊袋31,靠近孔底
位置为孔底囊袋32,所述囊袋3包裹在抽气管1和注浆管2的外,注浆管2的末端封闭并
且设置在孔底囊袋32的底部,所述注浆管2在囊袋3内部位置设置单向阀4,在两囊袋3
之间设置爆破阀5,还包括花管7,花管7上设置若干槽口,花管7一端固定在孔底囊袋32
底部外部,另一端设置尖锥8,所述抽气管1的末端伸出孔底囊袋32底部连接在花管7的
槽口里,所述抽气管1在靠近孔底端设置若干孔。
所述囊袋3内部、两个囊袋3之间以及孔口囊袋31到孔口之间,分别设置一根pvc管
10,所述孔底囊袋32的底部设置实心锥6,实心锥6的一端接口在孔底囊袋32外,与花管
7连接,实心锥6的另一端在孔底囊袋32内,与对应的pvc管10连接,所述孔底囊袋32
的顶部以及孔口囊袋31的两端位置别设置一个空心锥9,所述空心锥9分别固定连接对应的
pvc管10。
所述抽气管1在孔外的一端连接抽采合茬接头11,方便统一抽采。
所述注浆管2在孔底囊袋32内设置两个单向阀4,在孔口囊袋31内设置一个单向阀4。
所述注浆管2与注浆泵之间通过设置快速接头12连接,方便操作。
以下是上述深封型封孔器对应的封孔方法:
(1)注浆准备
1)根据孔型选择相应规格型号的封孔器产品及组件,并检查是否完好无损;
2)根据见煤点距孔口深度预算好所用四分铁管13长度备用;
3)连接好注浆泵、搅拌器,空转检验注浆泵、搅拌器是否工作正常,验证压力表是
否完好(应选用量值范围0~6MPa的隔膜压力表),检验方法:取适量长度的PE管,一端
连接泵另一端折住,泵入清水看压力表有无数值,检查搅拌桶内不得有碎石子、煤块、凝
固水泥块等杂物,防止堵塞注浆管路,造成封孔失败;
4)按所需量准备好注浆材料(一般情况6米封孔长度所用封孔材料为50-60Kg,围岩裂
隙情况不同用量不同),注意检查注浆材料完好,无硬化结块现象,否则,应停止使用。
(2)封孔过程
1)打开封孔器包装,区分开抽气管1与注浆管2并将其排放整齐,选小槽花管任意一丝
端与尖锥连接,将封孔器一端带有花孔的抽气管1穿入开有大槽的1寸PVC花管中,用管箍
将大槽的1寸PVC花管与小槽pvc花管连接,前端装入大尖锥穿入孔内,1寸PVC花管的根
数根据穿煤长度而调节,比如穿煤10米需用5根;
2)将1寸pvc短管穿入孔底囊袋32中,囊袋前端用实心锥6连接,并用铁丝、扎条或宽
胶带将囊袋固定在短管上,囊袋后端则用空心锥9连接,使PE抽气管1和注浆管通过实心锥
6的槽口里减少划擦受损,实心锥的作用是密封1寸pvc花管7端部,以实现见煤处的全断
面封孔;
3)两囊袋3中间为“一注”空间,此距离为4米(3根1寸pvc实管),若围岩裂隙范围较
广亦可为6米,1寸pvc实管逐根穿入孔中并由管箍依次连接;
4)孔口囊袋31与孔底囊袋32安装方式相同,按顺序接入孔内,此时整套装置安装完毕;
5)整套装置在封孔前装置完好后由四分铁管13送入孔底,四分铁管总长度根据见煤点
距孔口深度预算好备用,将装置送到位、封孔结束后逐根抽回,可反复使用;
6)孔口套管固定
将孔口抽放套管用铁丝固定在钻孔附近的支护材料上,将孔口囊袋31上的PE注浆管
与至注浆泵出口注浆管连接,即可进行注浆操作;
7)注浆液配比
在搅拌桶内按水灰比0.8∶1(水为0.8,灰为1)的比例调配注浆液,在调配浆液和注
浆过程中的过程中需不停搅拌,以免浆液凝固。
(3)注浆操作
1)在确认以上准备工作无误后启动注浆泵,开始注浆时速度不宜过快,注浆泵进气阀
手柄一般控制在打开行程的三分之一至二分之一处;
2)注浆开始后操作人员需时刻注意观察压力表数值变化情况(此项非常关键,压力表
数值的变化直接反应注浆情况,是分析孔内各项情况的依据),在囊袋3未注满带压前注浆
压力一般不高于0.6MPa,在囊袋即将注满时压力会快速上升至爆破阀设定压力值2.0MPa左
右,爆破片爆破后的瞬间,压力值会急速下降并接近0位,说明爆破片正常打开;
3)爆破片打开后,继续注浆封堵两囊袋的中间孔段
此时速度可适当提高,爆破片打开,继续在两个囊袋的中间孔段进行注浆,中间段即
将注满时压力表数值会持续上升,在上升至(1.2~1.5)MPa时停止注浆,观察压力数值情
况,正常情况应为带压后压力数值基本保持不变,若压力不能保持,则说明未能注满,需
继续尝试注浆直至注满并保持带压。
4)注浆结束及清洗
注满带压后需先将注浆泵泄压,然后去掉注浆管连接管,并对孔口注浆管弯折封堵处
理,此时整个过程即为结束。
注浆完成后需及时清洗注浆泵,并将隔膜压力表拆卸下来,对表身下部的孔内进行清
洗,防止有注浆材料残留影响表的准确性,清洗完成后装回即可,搅拌桶内剩余注浆材料
应进行处理并清洗干净,防止结块的颗粒在下次注浆时堵塞注浆泵或注浆管。
(4)合茬抽采
封孔结束24小时后,封孔材料充分凝固排出孔内积水,煤层内瓦斯通过pvc花管经PE
管用铜外丝接头、异径接头与干管合茬后统一抽采。
本实施例的深封型封孔器比普通型封孔器增加一套封孔组件,此套组件把下管、封孔、
抽采三大工序结合于一体,优点如下:
1、设置尖锥可清除障碍,减小穿孔难度。
2、实心锥可密封和保护囊袋,防止“两堵”被破坏而失效。
3、四分铁管将装置送入孔内后逐根抽回,可反复使用,无需全程下pvc管,减少封孔
成本。
4、封孔段为6-8米,节省10-15米封孔段水泥用量,减少封孔成本。
5、PE管,瓦斯抽放用,一根PE管从pvc花管内出来直接到干管合茬口处,排除pvc
接管漏气现象。
6、变径内丝接头接管合茬用,合茬操作简便,排除铁丝扎橡胶管合茬漏气现象。
7、下管、封孔和抽采一体化,方便简便,降低了工人劳动强度,缩短了施工时间。
以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型
的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用
新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的保护范围内。