[实用新型]抽采钻孔封孔装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及应用在煤矿井下的瓦斯抽采钻孔封孔装置，更具体地说是一种用于增加瓦斯抽采钻孔的密闭性，从而提高瓦斯抽采钻孔的抽采浓度的封孔装置。

背景技术

针对高瓦斯的安徽省淮南矿区，现有的研究手段表明，要想解决瓦斯问题只能从“抽”的手段出发。目前，解决生产矿井的瓦斯问题有两种手段，一是排、二是抽，对于排放瓦斯而言，各个矿井的风量都是一定的。所谓瓦斯抽放就是利用机械设备和专用管道造成的负压，将煤层中存在或释放出的瓦斯抽出来，输送到地面或其他安全地点的做法。为了减少或消除瓦斯对矿井生产的制约，只有通过提前预抽煤层的瓦斯来解决采煤和掘进过程中的瓦斯涌出量，然而通过钻孔提前预抽煤层瓦斯时，存在一个严重的问题制约着瓦斯抽放的效果，那就是钻孔的封孔不严实，造成外部的空气被抽到钻孔里，严重影响了抽放的浓度和抽放的负压。

目前已有的单纯使用聚氨酯的封孔方式并不能很好地满足封孔要求。

实用新型内容

本实用新型是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种具有良好密闭性能抽采钻孔封孔装置，以提高瓦斯抽采钻孔的抽采浓度。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型抽采钻孔封孔装置的结构特点是设置封孔套管，封孔套管的外周与岩壁之间沿轴向形成不同的材料的封闭结构，包括位于封孔套管尾部的固结的聚氨酯尾封段，位于封孔套管前段的固结的聚氨酯前封段，以及位于聚氨酯尾封段与聚氨酯前封段之间的高压注浆水泥砂浆固封段，设置相互独立的高压注浆管和排气管，高压注浆管和排气管一端位于孔口以外，另一端贯穿聚氨酯前封段，并插入在水泥砂浆固封段所在的位置上。

本实用新型的结构特点也在于：

聚氨酯尾封段和聚氨酯前封段中，两端分别以圆环形挡板为成型模板。

在高压注浆管和排气管的外部管口上分别设置高压闸阀。

与已有的技术相比，本实用新型有益的效果体现在：

1、本实用新型以聚氨酯尾封段、聚氨酯前封段和水泥砂浆固封段构成三段密封，使处在中间的水泥砂浆固封段在注浆过程中能够承受一定的压力，从而提高水泥砂浆向岩石裂隙中的渗透程度，提高对于岩石的裂隙的封堵，也即提高中间段的密封性能。

2、本实用新型通过在聚氨酯尾封段和聚氨酯前封段的两端加装挡板，能很好地使得聚氨酯固化成型过程中膨胀在固定的空间，从而获得这一段位上的很好的密闭性。

3、本实用新型具有广泛的实用性，适用于各类钻孔，包括顺层钻孔、穿层钻孔等，在煤岩裂隙比较发达的钻孔的中使用更能体现其有益效果。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型中聚氨酯尾封段结构示意图。

图3为本实用新型中尾封挡板结构示意图。

图4为本实用新型中聚氨酯前封段结构示意图。

图5为本实用新型中前封挡板结构示意图。

图中标号：1前封挡板、2高压注浆管、3排气管、4封孔套管、41聚氨酯尾封段、42聚氨酯前封段、43水泥砂浆固封段、5尾封挡板。

以下通过具体实施方式，结合附图对本实用新型作进一步说明：

具体实施方式：

参见图1，设置封孔套管4，封孔套管4的外周与岩壁之间沿轴向形成不同的材料的封闭结构，包括位于封孔套管4尾部的固结的聚氨酯尾封段41，位于封孔套管前段的固结的聚氨酯前封段42，以及位于尾封段41与前封段42之间的高压注浆水泥砂浆固封段43，设置各自独立的高压注浆管2和排气管3，高压注浆管2和排气管3一端位于孔口以外，另一端贯穿聚氨酯前封段42，并插入在水泥砂浆固封段43所在的位置上。

具体实施中，为了保证聚氨酯尾封段和聚氨酯前封段的密封性能，并有利于聚氨酯材料的成型，在聚氨酯尾封段和聚氨酯前封段的两端分别以圆环形挡板为成型模板，如图2、图3所示，位于聚氨酯尾封段的两端分别是尾封挡板5；图4、图5所示，位于聚氨酯前封段两端的分别是前封挡板1；尾封挡板5和前封挡板1均采用薄铁板，固焊在封孔套管4的外周；在高压注浆管2和排气管3的外部管口上分别设置高压闸阀。

具体实施中，可以包括：设置聚氨酯尾封段和聚氨酯前封段的长度分别为500mm，水泥砂浆固封段43为8mm，封孔套管4的管径为50mm，尾封挡板5和前封挡板1的直径为105mm，

封孔过程中，首先形成固化的聚氨酯尾封段41和聚氨酯前封段42，随后，采用高压泵通过高压注浆管2注入水泥浆，经养护形成水泥砂浆固封段43。注浆过程中，排气管口有返浆时即关闭排气管口上的闸阀，再行带压注浆，要求达到4Mpa的注浆压力，使浆液渗入煤岩壁，以此可以有效提高封孔的严密性；水泥砂浆的配比是按重量比水：水泥为1:2。