专利名称：膨胀式二次带压快速封孔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于矿井瓦斯抽采的带压快速封孔装置，尤其是可以有效改善抽放钻孔封孔效果，提高瓦斯抽采浓度和延长抽采时间的膨胀式二次带压快速封孔装置。
背景技术：
随着矿井开采深度的延伸，多数矿井逐渐由瓦斯矿井向高瓦斯甚至突出矿井转变，瓦斯已成为制约矿区发展的主要因素之一。瓦斯治理的关键是利用瓦斯抽采系统对煤 层瓦斯实施抽采，其中抽放钻孔封孔质量是决定抽采效果的最主要因素。因此，如何提高抽放钻孔封孔质量仍是一个亟待解决的问题。由于煤层赋存条件复杂及透气性差的原因，国内普遍采用“高分子发泡材料封孔法”，该方法虽然使用简单，但存在瓦斯抽采浓度低、钻孔使用寿命短或成本高的缺陷。国外多采用“注管封孔法”，该方法可靠性较高，但投资大、操作工艺复杂，不能适应我国瓦斯抽采实际情况。
实用新型内容为了解决现有的瓦斯抽采装置存在瓦斯抽采浓度低、钻孔使用寿命短或成本高的问题，本实用新型提供一种膨胀式二次带压快速封孔装置，该膨胀式二次带压快速封孔装置的抽放钻孔封孔分两次封堵，在第一次钻孔注入水泥混合浆液封孔完成且抽采瓦斯一段时间后，在不影响正常抽采的情况下，利用前一次封孔段前端提前安装好的膨胀式封孔袋注二次封孔用发泡材料实施第二次带压快速封孔，从而提高钻孔抽采瓦斯效果和延长抽采时间，钻孔的使用寿命长，整个抽采的过程简便可靠，为瓦斯抽采带来了很大的便利。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该膨胀式二次带压快速封孔装置设有一个管状的抽采管，抽采管的顶端设有抽采管堵头，抽采管的前端均匀设有封孔花目艮，抽采管的侧面周围安装有膨胀式封孔袋，膨胀式封孔袋由高分子发泡材料I隔离一段距离，抽放钻孔的孔口设有起密封作用的高分子发泡材料II，管状的注浆管I和出浆管穿过高分子发泡材料II伸入到封孔段密封空间中，管状的注浆管II依次穿过高分子发泡材料
II、封孔段密封空间及高分子发泡材料I，进入膨胀式封孔袋。该膨胀式封孔袋的工作原理为，当进行二次封孔向皮囊I注二次封孔用发泡材料时，由于固定铁环I和固定铁环II固定不动，随着皮囊I膨胀，滑动铁环则会向左移，当移至限位器时已将由金属铰链连接在一起的金属支撑片I和金属支撑片II把皮囊II支撑固定在抽放钻孔的断面上；当继续注二次封孔用发泡材料时，皮囊I膨胀到一定程度则会突然胀破，二次封孔用发泡材料会流入到整个二次封孔段密闭空间。此装置工作时，先将膨胀式封孔袋安装在抽采管的前端，再将抽采管放置在抽放钻孔中，然后用高分子发泡材料I将膨胀式封孔袋隔离一段距离，再在抽放钻孔的孔口采用高分子发泡材料II将孔口密封；上述工作完成且等高分子发泡材料I及高分子发泡材料II固化后，采用复合硅酸盐酸水泥浆带压注浆进行第一次封孔，注浆一定时间后通过出浆管可以观察到注浆是否注满，待复合硅酸盐酸水泥浆凝固后就可以把抽放钻孔连接至抽采管网进行瓦斯抽放；当抽放钻孔抽采瓦斯一段时间且抽采效果明显下降后，再把二次封孔用发泡材料带压注入膨胀式封孔袋并使其可胀破侧胀破，待二次封孔用发泡材料流至可发泡空间并固化后，则完成了第二次带压快速封孔。本实用新型的有益效果是，该膨胀式二次带压快速封孔装置的抽放钻孔封孔分两次封堵，在第一次钻孔注入水泥混合浆液封孔完成且抽采瓦斯一段时间后，在不影响正常抽采的情况下，利用前一次封孔段前端提前安装好的膨胀式封孔袋注二次封孔用发泡材料实施第二次带压快速封孔，从而提高钻孔抽采瓦斯效果和延长抽采时间，钻孔的使用寿命长，整个抽采的过程简便可靠，为瓦斯抽采带来了很大的便利。
以下结合附图
和实施例对本实用新型作进一步说明。图I是本实用新型的结构原理示意图。 图2是膨胀式封孔袋工作原理示意图。图中，I.煤墙，2.抽采管堵头，3.封孔花眼，4.抽采管，5.膨胀式封孔袋，6.高分子发泡材料I，7.水泥浆，8.高分子发泡材料II，9.注浆管I，10.出浆管，11.注浆管II，
12.二次封孔用发泡材料，13.抽放钻孔，14.金属支撑片I，15.金属铰链，16.金属支撑片
11,17.皮囊I，18.固定铁环I，19.固定铁环II，20.皮囊II，21.限位器，22.滑动铁环。
具体实施方式
在图中，该膨胀式多次带压快速封孔技术所用的装置设有一个管状的抽采管4，抽采管4的顶端设有抽采管堵头2，抽采管4的前端均匀设有封孔花眼3，抽采管4的侧面周围安装有膨胀式封孔袋5，膨胀式封孔袋5由高分子发泡材料I 6隔离一段距离，抽放钻孔13的孔口设有起密封作用的高分子发泡材料II 8，管状的注浆管I 9和出浆管10穿过高分子发泡材料II 8伸入到封孔段密封空间中，管状的注浆管II 11依次穿过高分子发泡材料II 8、封孔段密封空间及高分子发泡材料I 6，进入膨胀式封孔袋5。该膨胀式封孔袋的工作原理为，当进行二次封孔向皮囊I 17注二次封孔用发泡材料12时，由于固定铁环I 18和固定铁环II 19固定不动，随着皮囊I 17膨胀，滑动铁环22则会向左移，当移至限位器21时已将由金属铰链15连接在一起的金属支撑片I 14和金属支撑片II 16把皮囊II 20支撑固定在抽放钻孔13的断面上；当继续注二次封孔用发泡材料12时，皮囊I 17膨胀到一定程度则会突然胀破，二次封孔用发泡材料12会流入到整个二次封孔段密闭空间。此装置工作时，先将膨胀式封孔袋5安装在抽采管4的前端，再将抽采管4放置在抽放钻孔13中，然后用高分子发泡材料I 6将膨胀式封孔袋5隔离一段距离，再在抽放钻孔13的孔口采用高分子发泡材料II 8将孔口密封；上述工作完成且等高分子发泡材料I 6及高分子发泡材料II 8固化后，采用复合硅酸盐酸水泥浆7带压注浆进行第一次封孔，注浆一定时间后通过出浆管10可以观察到注浆是否注满，待复合硅酸盐酸水泥浆7凝固后就可以把抽放钻孔13连接至抽采管网进行瓦斯抽放；当抽放钻孔13抽采瓦斯一段时间且抽采效果明显下降后，再把二次封孔用发泡材料12带压注入膨胀式封孔袋5并使其可胀破侧胀破，待二次封孔用发泡材料12流至可发泡空间并固化后，则完成了第二次带压快速封孔。·
权利要求1.膨胀式二次带压快速封孔装置，该膨胀式多次带压快速封孔技术所用的装置设有一个管状的抽采管(4);其特征是抽采管(4)的顶端设有抽采管堵头(2)，抽采管(4)的前端均匀设有封孔花眼(3)，抽采管(4)的侧面周围安装有膨胀式封孔袋(5)，膨胀式封孔袋(5)由高分子发泡材料I (6)隔离一段距离，抽放钻孔(13)的孔口设有起密封作用的高分子发泡材料II (8)，管状的注浆管I (9)和出浆管(10)穿过高分子发泡材料II (8)伸入到封孔段密封空间中，管状的注浆管II (11)依次穿过高分子发泡材料II (8)、封孔段密封空间及高分子发泡材料I (6)，进入膨胀式封孔袋(5)。
专利摘要本实用新型涉及一种膨胀式二次带压快速封孔装置，该膨胀式二次带压快速封孔装置设有一个管状的抽采管，抽采管的顶端设有抽采管堵头，抽采管的前端均匀设有封孔花眼，抽采管的侧面周围安装有膨胀式封孔袋，膨胀式封孔袋由高分子发泡材料Ⅰ隔离一段距离，抽放钻孔的孔口设有起密封作用的高分子发泡材料Ⅱ，管状的注浆管Ⅰ和出浆管穿过高分子发泡材料Ⅱ伸入到封孔段密封空间中，管状的注浆管Ⅱ依次穿过高分子发泡材料Ⅱ、封孔段密封空间及高分子发泡材料Ⅰ，进入膨胀式封孔袋。该膨胀式二次带压快速封孔装置了提高钻孔抽采瓦斯效果，延长了抽采时间，使钻孔的使用寿命变长，整个抽采的过程简便可靠，为瓦斯抽采带来了很大的便利。
文档编号E21F7/00GK202690005SQ20122034855
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者于宝海, 朱振, 许占营, 王建伟 申请人:中国矿业大学