CN101956560B - 一种用于立井地面预注浆工程的止浆塞安全脱离装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于立井地面预注浆工程的止浆塞安全脱离装置一种用于立井地面预注浆工程的止浆塞安全脱离装置，本发明属于矿山特殊凿井领域。当注浆钻孔遇到破碎地层，需要在止浆塞的下端连接和注浆段高等长的注浆管，来保证注浆的质量时，本装置安装在止浆塞和下部注浆管之间，用于注浆后止浆塞脱离钻孔。其原理如摘要附图：注浆时，内芯管(1)和注浆管路相连，外管(4)和止浆塞下芯管连接。注浆完成后，通过旋转止浆塞，脱开止浆塞上、下芯管之间的连接，使止浆塞上芯管向下冲击止浆塞下芯管，带动外管(4)切断安全销(2)，然后外管(4)和销轴(5)在内芯管(1)的外圆柱面上的螺旋槽的引导下，边下移、边旋转到达内芯管(1)的下部时，就可将止浆塞、止浆塞上部钻杆顺利从钻孔中脱出。
Description
技术领域：本发明属于地下工程中的矿山特殊凿井领域。
背景技术：井筒地面预注浆，是在井筒开凿之前，从地面围绕着井筒的四周钻进一些注浆孔，到裂隙含水岩层，然后把配制好的浆液用泵通过输浆管和注浆管，注入到裂隙含水岩层中堵水，经检查达到封水目的后，再进行井筒掘砌的施工方法。
当注浆深度较大时，为使浆液在各含水层中均匀地扩散和保证注浆效果，应采用分段注浆。
止浆塞(灌浆塞、封隔器)是实现分段注浆，合理使用注将压力和有效控制浆兴分布范围，保证注浆质量的重要设备。目前地面预注浆工程中主要使用的是卡瓦式止浆塞，其原理是卡瓦式止浆塞在注浆孔中，靠机械压力使密封件(胶塞)产生横向膨胀，与孔壁挤紧，将注浆孔分为上下两段，以便下段注浆时把浆液压入裂隙含水岩层中，而不致从胶塞密封处返至上段，保证正常进行分段注浆。
当注浆钻孔遇到破碎地层时，止浆塞下的注浆孔段由于受到地层塌孔的掩埋，已经很难达到设计的段高要求，为了保证注浆的段高，可以在止浆塞的下端连接和注浆段高等长的注浆管，来保证注浆的段高及注浆堵水的质量、效果。但采用止浆塞下连接注浆管路保证注浆段质量的方法，在该段注浆完成后，如果在止浆塞呵注浆管之间没有特殊的装置，则就不能解开止浆塞，将止浆塞及上部钻杆提出注浆孔，从而造成孔内事故。
发明内容：本发明的实质是，设计一种止浆塞安全脱离装置，该装置由内芯管、安全销、O型密封圈和外管组成，内芯管的外圆柱面上铣有螺旋槽及其和螺旋槽沟通的轴向直槽，外管的内圆柱面上安装有可以传递拉、压力和扭矩的销轴，在不受外力作用时，该装置可以传递扭矩和拉、压力，内孔可以通过高压流体。在遇到破碎地层注浆时，将该装置安装在止浆塞和止浆塞下部注浆管之间，在完成该段注浆后，使止浆塞和止浆塞上部的钻杆安全脱离钻孔，保证立井地面预注浆工程的顺利进行。
附图说明：本发明的基本原理如说明书附图所示。
本装置由内芯管(1)，安全销(2)，O型密封圈(3)，外管(4)和销轴(5)组成。其中内芯管(1)的外圆柱面上铣有螺旋槽，和轴向的直槽，螺旋槽和直槽之间可以沟通，销轴(5)可以从螺旋槽的顶端向直槽移动，顺直槽上部脱出。
具体实施方式：工作时，内芯管(1)向下和满足注浆段高要求的注浆管路通过锥形螺纹相连，外管(4)和上部的止浆塞下芯管通过螺纹连接，在止浆塞上部钻杆的带动下下到需要注浆的注浆孔内，然后止浆塞座封，开始正常注浆，浆液通过止浆塞上部钻杆的内孔、止浆塞内孔、本装置的内孔及下部的注浆管路，到达受注孔段，实现正常注浆。
注浆完成后，通过旋转止浆塞上部钻杆，打开止浆塞上的上、下芯管之间左旋螺纹接口，脱开止浆塞的上、下芯管之间的连接，通过止浆塞上部钻杆向上拉动止浆塞上芯管然后向下冲击止浆塞下芯管，止浆塞下芯管带动止浆塞安全脱离装置上的外管(4)切断安全销(2)，然后外管(4)和销轴(5)在内芯管(1)的外圆柱面上的螺旋槽的引导下，边下移、边旋转，当外管(4)和销轴(5)到达内芯管(1)的外圆柱面上的螺旋槽下部时，上提与止浆塞上部连接的钻杆，就可将止浆塞、止浆塞上部钻杆顺利从钻孔中脱出。
Claims (2)
1.一种用于立井地面预注浆工程的止浆塞安全脱离装置，其特征在于：该装置由内芯管、安全销、O型密封圈和外管组成，内芯管的外圆柱面上铣有螺旋槽及其和螺旋槽沟通的轴向直槽，外管的内圆柱面上安装有可以传递拉、压力和扭矩的销轴，销轴可以从螺旋槽的顶端向直槽移动，顺直槽上部脱出；在不受外力作用时，该装置可以传递扭矩和拉、压力，内孔可以通过高压流体。
2.如权利要求1所示的装置，其特征在于，当受到轴向冲击力作用时，安全销被剪断，在外管销轴、内芯管螺旋槽和直槽的引导下，外管和内芯管做相向的轴向移动和相对旋转运动，当相向轴向移动完成后，在拉力作用下，外管可以和内芯管脱离。
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