一种钻孔动态密封多段式封孔器装置的制作方法

1.本实用新型属于矿井瓦斯防治领域，具体涉及一种钻孔动态密封多段式封孔器装置。


背景技术：

2.瓦斯抽采是煤矿井下防止瓦斯事故发生最普遍的方法，众多煤矿都贯彻了“先抽后采”、“应抽尽抽”、“抽采达标”的十二字方针。瓦斯抽采一般分为钻孔设计、钻孔施工、钻孔封孔和并网抽采四个阶段，钻孔封孔是瓦斯抽采的核心基础。目前主要采用“两堵一注”工艺和水泥砂浆材料对瓦斯抽采钻孔封孔，封孔时将封孔囊袋固定在抽采管和注浆管上，然后将整体送入钻孔内，一般情况下钻孔的封孔长度都在8m以上，由于井下空间狭小，封孔管路较长在井下不易使用，且水泥砂浆凝固后，整个封孔装置不能再次利用；其次，抽采一段时间后钻孔易漏气，影响瓦斯抽采效率，因此，需要研发一种方便携带、操作简单、容易施工、重复利用、动态密封的封孔装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服瓦斯抽采钻孔现有的封孔装置的不足，提供了一种钻孔动态密封多段式封孔器装置，其结构简单且设计合理。
4.为实现以上目的，本实用新型采用如下的技术方案：
5.一种钻孔动态密封多段式封孔器装置，包括前封孔堵头装置、封孔段装置和后封孔堵头装置；其中，前封孔堵头装置包括第一注浆管、第一瓦斯抽采管和第一封孔胶囊；封孔段装置包括第二注浆管和第二瓦斯抽采管；后封孔堵头装置包括第三注浆管、第三瓦斯抽采管和第二封孔胶囊；
6.使用状态时，第一封孔胶囊套装在第一注浆管上，第一封孔胶囊的两端分别通过第一可移动扣压圈和第二可移动扣压圈紧固；第二封孔胶囊套装在第三注浆管上，第二封孔胶囊的两端分别通过第三可移动扣压圈和第四可移动扣压圈紧固；第一注浆管穿过第一瓦斯抽采管，第一瓦斯抽采管上设置有第一出浆口，且第一出浆口连通至第一注浆管与第一封孔胶囊之间，第二注浆管穿过第二瓦斯抽采管，第二注浆管上设置有压力阀，第三注浆管穿过第三瓦斯抽采管，第三注浆管上设置有第二出浆口，且第二出浆口连通至第三注浆管与第二封孔胶囊之间；
7.封孔段装置的第二注浆管两端分别与第一注浆管和第三注浆管连接，封孔段装置的第二瓦斯抽采管两端分别与第一瓦斯抽采管和第三瓦斯抽采管连接。
8.本实用新型进一步的改进在于，第一注浆管用于与气动注浆泵的管路连接，分别给第一封孔胶囊和第二封孔胶囊注浆。
9.本实用新型进一步的改进在于，当封孔段装置的浆液压力达到设定值后，压力阀能够根据浆液的压力大小自动开启阀门给封孔段注浆。
10.本实用新型进一步的改进在于，第一注浆管、第二注浆管和第三注浆管分别通过
快速接头连接。
11.本实用新型进一步的改进在于，第一瓦斯抽采管、第二瓦斯抽采管和第三瓦斯抽采管分别通过螺纹连接方式连接。
12.本实用新型进一步的改进在于，第二瓦斯抽采管由多个瓦斯抽采管拼接而成。
13.采用液体对钻孔进行密封，当瓦斯抽采达标后，封孔器装置中的液体卸压，实现封孔器装置的回收再次利用。
14.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益的技术效果：
15.1.本实用新型将常规的封孔装置分为多段装置，具有的方便携带、操作简单等优点。
16.2.本实用新型将注浆管套在瓦斯抽采管内并留有注浆出口，分别为前封孔堵头、封孔段、后封孔堵头注浆。
17.3.本实用新型在封孔段装置的注浆管上配有压力阀，能够根据浆液的压力大小自动开启阀门给封孔段注浆。
18.4.本实用新型使用时先给第一封孔胶囊和第二封孔胶囊注浆，当封孔段装置的浆液压力达到一定值后，压力阀自动开启，给封孔段注浆，注浆完成后保持井下压风管路常开，能够实现钻孔的动态密封。
附图说明
19.图1是本实用新型一种钻孔动态密封多段式封孔器装置整体示意图；
20.图2是前封孔堵头装置示意图；
21.图3是封孔段装置示意图；
22.图4是后封孔堵头装置示意图。
23.附图标记说明：
24.1：前封孔堵头装置；1
‑
1：第一注浆管；1
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2：第一瓦斯抽采管；1
‑
3：第一可移动扣压圈；1
‑
4：第一出浆口；1
‑
5：第一封孔胶囊；1
‑
6：第二可移动扣压圈；
25.2：封孔段装置；2
‑
1：第二注浆管；2
‑
2：第二瓦斯抽采管；2
‑
3：压力阀；
26.3：后封孔堵头装置；3
‑
1：第三注浆管；3
‑
2：第三瓦斯抽采管；3
‑
3：第三可移动扣压圈；3
‑
4：第二出浆口；3
‑
5：第二封孔胶囊；3
‑
6：第四可移动扣压圈。
具体实施方式
27.为使本实用新型专利的技术方案和特点更加的通俗易懂，下面结合一种钻孔动态密封多段式封孔器装置示意图，对本实用新型专利的技术方案的具体实施方式进行阐述。
28.如图1至图4所示，本实用新型提供的一种钻孔动态密封多段式封孔器装置，包括前封孔堵头装置1、第一注浆管1
‑
1、第一瓦斯抽采管1
‑
2、第一可移动扣压圈1
‑
3、第一出浆口1
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4、第一封孔胶囊1
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5、第二可移动扣压圈1
‑
6；封孔段装置2、第二注浆管2
‑
1、第二瓦斯抽采管2
‑
2、压力阀2
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3；后封孔堵头装置3、第三注浆管3
‑
1、第三瓦斯抽采管3
‑
2、第三可移动扣压圈3
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3、第二出浆口3
‑
4、第二封孔胶囊3
‑
5和第四可移动扣压圈3
‑
6。
29.将封孔段装置2的第二注浆管2
‑
1、第二瓦斯抽采管2
‑
2分别与前封孔堵头装置1的第一注浆管1
‑
1、第一瓦斯抽采管1
‑
2和后封孔堵头装置3的第三注浆管3
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1、第三瓦斯抽采
管3
‑
2连接，通过第一注浆管1
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1与气动注浆泵的管路连接，同时给第一封孔胶囊1
‑
5和第二封孔胶囊3
‑
5注浆，当封孔段装置2的浆液压力达到设定值后，压力阀2
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3自动开启，给封孔段注浆，整体注浆完成后，保持井下压风管路常开，实现钻孔的动态密封。
30.进一步的，在使用时先将后封孔堵头装置3中的第三注浆管3
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1与封孔段装置2的第二注浆管2
‑
1通过快速接头连接，第三瓦斯抽采管3
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2与第二瓦斯抽采管2
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2通过螺纹连接，将前封孔堵头装置1的第一注浆管1
‑
1与封孔段装置2的第二注浆管2
‑
1通过快速接头连接，第一瓦斯抽采管1
‑
2和第二瓦斯抽采管2
‑
2通过螺纹连接，整体连接完成后，将整个装置伸入钻孔中，也可以先将后封孔堵头装置3部分先伸入钻孔中，然后通过快速接头和螺纹连接方式将第二注浆管2
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1和第三注浆管3
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1相连接，以及第二瓦斯抽采管2
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2和第三瓦斯抽采管3
‑
2相连接，将封孔段装置2和后封孔堵头装置3伸入钻孔中，再将封孔段装置2和前封孔堵头装置1分别通过快速接头和螺纹连接方式连接，连接完成后整体伸入钻孔中，实现了多段式封孔器装置分段连接、分段伸入钻孔中。
31.进一步的，将第一注浆管1
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1和注浆泵的注浆管路连接，开启气动注浆泵，同时给第一封孔胶囊1
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5和第二封孔胶囊3
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5注浆，当第一封孔胶囊1
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5和第二封孔胶囊3
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5注满后，注浆管路中的压力增大，导致封孔段装置2的压力阀2
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3自动开启，给封孔段注浆并保持一定的压力，整体注浆完成后，保持井下压风管路常开，当钻孔周围产生裂隙或者漏气通道时，注浆压力能够及时的封堵封孔胶囊和封孔段的裂隙和漏气通道，实现钻孔的动态密封；当瓦斯抽采达标后，封孔器中的液体卸压，可实现封孔器的回收再次利用。