CN109630061A - 一种煤矿井下导水钻孔封堵器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井下导水钻孔封堵器，包括空心管体、聚氨酯管、圆形金属垫片、紧固螺母、固管圆环、导向头、注液管、注浆管、水管、液体加压装置、泥浆加压装置，水压表，导向头通过螺纹固定于空心管体的前端，四个聚氨酯管通过圆形金属垫片、紧固螺母固定在空心管体上，注液管、注浆管、水管位于空心管体内部，注液管外连液体加压装置，注浆管外连泥浆加压装置，水管外连水压表。本发明是一种针对现有煤矿井下钻孔封堵设备不足而提供的一种煤矿井下导水钻孔封堵器，将临时封堵与永久封堵相结合从而提高钻孔封堵质量，并且能实时显示钻孔中水压变化，为煤矿透水提供预警。

Description

一种煤矿井下导水钻孔封堵器

技术领域

本发明涉及煤矿井下钻孔封堵，属于岩体力学和工程技术领域。

背景技术

在煤矿开采过程中，有些开采煤层严重受水害威胁，目前对在此种情况下开采的煤层一般实施底板含水层注浆改造，在钻孔注浆完成后进行注浆封孔，但是在水压较大时，此种封孔措施会大大失效，泥浆凝固达到封孔要求需要时间，且水压较大时会影响泥浆封孔效果，导致钻孔存在较大的安全隐患，一旦发生矿山压力显现等其他矿山活动，就易引发钻孔导水，对出现出水事故，从而增加矿井排水费用，提高原煤成本，影响正常生产，甚至危及矿山安全。

鉴于现有煤矿井下钻孔封堵过程中所存在的问题，因此发明了一种煤矿井下钻孔快速封堵器，采用多级封堵保证封堵质量，临时封堵和永久封堵相结合保证封堵效果，在采掘过程中实时显示钻孔中水压大小，从而提高井下工作人员及时应对可能出现的水害的能力。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种煤矿井下导水钻孔封堵器，使其使用方便便捷，保证封堵质量，并且实时显示钻孔中水压的变化，为矿井水害隐患分析和在和灾害防控等方面提供保障。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种煤矿井下导水钻孔封堵器，包括：空心管体、聚氨酯管、圆形金属垫片、紧固螺母、固管圆环、导向头、注液管、注浆管、水管、液体加压装置、泥浆加压装置，水压表。

进一步，所述空心管体为不锈钢材质，其上设有与注浆管、注液管、水管相连接的圆孔，其前端设有与导向头相适应的螺纹。

进一步，所述聚氨酯管通过两边的圆形金属垫片和紧固螺母固定在空心管体上。

进一步，所述聚氨酯管设有四个，从左到右分别为聚氨酯管Ⅰ、聚氨酯管Ⅱ、聚氨酯管Ⅲ、聚氨酯管Ⅳ。

进一步，所述聚氨酯管通过空心管体上的圆孔与空心管体内的注液管相连。

进一步，所述注浆管与聚氨酯管Ⅰ和聚氨酯管Ⅱ、聚氨酯管Ⅲ和聚氨酯管Ⅳ中间空心管体上的圆孔相连。

进一步，所述水管与聚氨酯管Ⅱ和聚氨酯管Ⅲ中间空心管体上的圆孔相连。

进一步，所述导向头通过螺纹固定于空心管体的前端。

进一步，所述固管圆环位于空心管体的内部，其外径与空心管体的内径相适应，并且其上有与注液管、注浆管、水管直径相适应的圆孔。

进一步，所述液体加压装置与引出后的注液管相连。

进一步，所述泥浆加压装置与引出后的注浆管相连。

进一步，所述水压表与引出后的水管相连。

本发明的有益效果：本发明的一种煤矿井下导水钻孔封堵器在空心管体上固定有四个聚氨酯管，在将本装置送到要进行封堵的钻孔中指定位置后，先打开液体加压装置，产生的高压液体通过注液管进入聚氨酯管中，使得四个聚氨酯管膨胀坐封，形成三个空腔，进行临时封堵；再打开泥浆加压装置，使得泥浆通过注浆管进入聚氨酯管Ⅰ和聚氨酯管Ⅱ之间以及聚氨酯管Ⅲ和聚氨酯管Ⅳ之间的空腔内，此时泥浆固结不会受到钻孔水害的影响，在养护完成后达到所需的硬度和强度，保证封堵质量，实现永久封堵。在煤矿井下正常生产过程中，当将要发生透水事故前，水会在自身压力作用下，通过钻孔裂隙进入聚氨酯管Ⅱ和聚氨酯Ⅲ之间的空腔中，井下工作人员可通过水压表可直接观测到水压变化，从而为煤矿透水提供预警。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1为本发明的一种煤矿井下导水钻孔封堵器的结构示意图。

图2为本发明的一种煤矿井下导水钻孔封堵器的工作情况示意图。图中:1-空心管体，2-聚氨酯管，3-圆形金属垫片，4-紧固螺母，5-固管圆环，6-导向头，7-注液管，8-注浆管，9-水管，10-液体加压装置，11-泥浆加压装置，12-水压表，

101-钻孔，102-空腔Ⅰ，103-空腔Ⅱ，104-空腔Ⅲ，201-聚氨酯管Ⅰ,202-聚氨酯管Ⅱ,203-聚氨酯管Ⅲ，204-聚氨酯管Ⅳ。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施方案进行详细描述。

如图所示，本发明所述的一种煤矿井下导水钻孔封堵器，包括：空心管体1、聚氨酯管2、圆形金属垫片3、紧固螺母4、固管圆环5、导向头6、注液管7、注浆管8、水管9、液体加压装置10、泥浆加压装置11，水压表12。

所述空心管体1上设有与注液管7、注浆管8、水管9相连接的圆孔，所述空心管体1前端设有与导向头6相适应的螺纹，所述聚氨酯管2通过两边的圆形金属垫片3和紧固螺母4固定在空心管体1上，所述聚氨酯管2的数目为四个，从左到右分别为聚氨酯管Ⅰ201、聚氨酯管Ⅱ202、聚氨酯管Ⅲ203、聚氨酯管Ⅳ204，所述聚氨酯管2通过空心管体1上的圆孔与空心管体1内的注液管7相连，所述注浆管8与聚氨酯管Ⅰ201和聚氨酯管Ⅱ202、聚氨酯管Ⅲ203和聚氨酯管Ⅳ204中间空心管体1上的圆孔相连，所述水管9与聚氨酯管Ⅱ202和聚氨酯管Ⅲ203中间空心管体1上的圆孔相连，所述导向头6通过螺纹固定于空心管体1的前端，所述固管圆环5位于空心管体1的内部，所述固管圆环5的外径与空心管体1的内径相适应，所述固管圆环5上有与注液管7、注浆管8、水管9直径相适应的圆孔，所述液体加压装置10与引出后的注液管7相连，所述泥浆加压装置11与引出后的注浆管8相连，所述水压表12与引出后的水管9相连。

具体实施如下：

1、将安装完成的一种煤矿井下导水钻孔封堵器慢慢送入钻孔101中的指定位置。

2、打开液体加压装置10，将高压液体通过注液管7注入聚氨酯管2中，使得聚氨酯管2沿径向膨胀直至与钻孔101紧密贴合，从而在聚氨酯管Ⅰ201和聚氨酯管Ⅱ202、聚氨酯管Ⅱ202和聚氨酯管Ⅲ203、聚氨酯管Ⅲ203和聚氨酯管Ⅳ204之间形成三个空腔，分别为空腔Ⅰ102、空腔Ⅱ103、空腔Ⅲ104，关闭液体加压装置10，实现临时封堵。

3、打开泥浆加压装置11，将泥浆通过注浆管8送入形成的空腔Ⅱ103和空腔Ⅲ104中，将空腔Ⅱ103和空腔Ⅲ104填满，关闭泥浆加压装置11，等待泥浆养护完成，达到所需的硬度和强度，实现永久封堵。

4、在煤矿井下正常生产过程中，当将要发生透水事故前，水会在自身压力作用下，通过钻孔裂隙进入聚氨酯管Ⅱ202和聚氨酯管Ⅲ203之间的空腔中Ⅰ102中，并通过水管9引起水压表12示数变化，井下工作人员可通过水压表12可直接观测到水压变化，从而为煤矿透水提供预警。

最后所应说明的是，以上具体实施案例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种煤矿井下导水钻孔封堵器，其特征在于包括：空心管体(1)、聚氨酯管(2)、圆形金属垫片(3)、紧固螺母(4)、固管圆环(5)、导向头(6)、注液管(7)、注浆管(8)、水管(9)、液体加压装置(10)、泥浆加压装置(11)，水压表(12)，所述空心管体(1)上设有与注液管(7)、注浆管(8)、水管(9)相连接的圆孔，所述空心管体(1)前端设有与导向头(6)相适应的螺纹，所述聚氨酯管(2)通过两边的圆形金属垫片(3)和紧固螺母(4)固定在空心管体(1)上，所述聚氨酯管(2)的数目为四个，从左到右分别为聚氨酯管Ⅰ(201)、聚氨酯管Ⅱ(202)、聚氨酯管Ⅲ(203)、聚氨酯管Ⅳ(204)，所述聚氨酯管(2)通过空心管体(1)上的圆孔与空心管体(1)内的注液管(7)相连，所述注浆管(8)与聚氨酯管Ⅰ(201)和聚氨酯管Ⅱ(202)、聚氨酯管Ⅲ(203)和聚氨酯管Ⅳ(204)中间空心管体(1)上的圆孔相连，所述水管(9)与聚氨酯管Ⅱ(202)和聚氨酯管Ⅲ(203)中间空心管体(1)上的圆孔相连，所述导向头(6)通过螺纹固定于空心管体(1)的前端，所述固管圆环(5)位于空心管体(1)的内部，所述液体加压装置(10)与引出后的注液管(7)相连，所述泥浆加压装置(11)与引出后的注浆管(8)相连，所述水压表(12)与引出后的水管(9)相连。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下导水钻孔封堵器，其特征在于：所述的空心管体(1)为不锈钢材质。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下导水钻孔封堵器，其特征在于：所述固管圆环(5)的外径与空心管体(1)的内径相适应，所述固管圆环(5)上设有与注液管(7)、注浆管(8)、水管(9)直径相适应的圆孔。