一种煤矿防火注浆管

本实用新型属于矿井加固设备领域，具体涉及一种煤矿防火注浆管。

背景技术：

煤矿安全是地下煤开采的一个永恒话题，地下煤开采工程中，由于施工面在地下，因此在一断面开采完成或者开采完毕后，当拆除了矿井中的支撑设备后，煤矿井下易自燃煤层综放工作面在回撤过程中由于受矿山压力影响，致使顶板破碎，产生的浮煤较多，容易自燃；

为防止浮煤自燃的情况发生，目前一般对煤尽区掌子面采取注浆措施，即对煤净区的掌子面进行打眼注浆，在注浆打眼过程中，由于煤层破碎易造成塌孔，插入注浆管，对注浆工作造成困难；

为了解决这一技术问题，人们发明了一种煤矿防火注浆管，它是在钢管的前端焊接有锥头，管体上钻有多个小孔，钢管的后端焊接有管接口，这种结构的注浆管在使用时，管体上的小孔容易被堵塞，导致在注浆的时候，浆水无法从小孔内排出，且在注浆过程中，由于注浆孔内压力较大，导致在注浆过程中，注浆管向后发生位移，影响注浆质量且不容易封浆，不易固定。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种煤矿防火注浆管，通过错位设置在外管上的第一注浆孔和内管上的第二注浆孔，进行管内封浆，便于前期注浆给注浆管提供预应力，使得注浆管与封浆套筒紧密接触，封浆套筒与注浆孔围岩紧密挤压，对注浆管进行固定；注浆前通过错位设置第一注浆孔和第二注浆孔，可以防止浮煤进入注浆孔，保证注浆质量，且同时通过硅胶挡片可以有效的对浮煤进行阻挡，防止浮煤进入注浆管，具有使用便利、注浆效果好、不受浮煤影响、施工方便的特点。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种煤矿防火注浆管，包括注浆管管体、注浆管定位组件和封浆组件，注浆管定位组件和封浆组件分别活动设置在注浆管的两端；

注浆管管体包括外管和内管，内管活动套接在外管内部，外管上设置有第一注浆孔，第一注浆孔的外侧设置有封挡组件对浮煤进行封堵，内管上设置有与第一注浆孔位置对应的第二注浆孔，且外管与内管的外端部相互卡接，内管与压浆管连接；

注浆管定位组件和封浆组件均为封浆套筒，设置在注浆管前端的封浆套筒沿着外管外侧的第一导向滑槽滑动，设置在注浆管后端的封浆套筒沿着外管外侧的第二导向滑槽滑动，且所述第一导向滑槽和第二导向滑槽的深度均由内至外依次加深。

优选的，所述的封浆套筒包括封压套管和橡胶圈，封压套管为圆形套筒，在封压套管的外表面上等距设置有不少于一个环形凹槽，橡胶圈安装在环形凹槽内；且在环形凹槽内等分设置有限位凸起和贯穿封压套管的穿接圆孔，限位凸起与设置在橡胶圈上的限位凹槽配合使用，穿接圆孔与设置在橡胶圈上的封压凸起配合使用。

优选的，所述的穿接圆孔的设置位置与第一导向滑槽和第二导向滑槽的设置位置相同，封压凸起的尖端穿过穿接圆孔顶在第一导向滑槽或第二导向滑槽内。

优选的，所述的第一注浆孔与第二注浆孔左右错位设置，且在外管与内管的尾端均对称设置有螺纹孔，螺纹孔与限位螺栓配合使用，且设置在外管与内管上的螺纹孔的错位距离和第一注浆孔与第二注浆孔的错位距离相等。

优选的，所述的第一注浆孔和第二注浆孔对应等角度倾斜设置，且在第一注浆孔的外端部设置有内螺纹；所述封挡组件为螺纹连接环，螺纹连接环与第一注浆孔的外端部螺纹连接，且在螺纹连接环的内侧设置有硅胶挡片，硅胶挡片为扇形结构，且硅胶挡片关于螺纹连接环的中心轴线对称设置有4个。

优选的，所述的外管的内侧壁与内管的外侧壁紧密接触，外管的前端为锥形结构，所述内管的前端与外管的前端内部预留有施加预应力的空腔。

优选的，所述的第一注浆孔和第二注浆孔的截面面积相等。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种煤矿防火注浆管，与现有技术相比，本实用新型的改进之处在于：

(1)本实用新型设计了一种煤矿防火注浆管，包括对称设置在外管两端的封浆套筒，在使用时，外管前端的封浆套筒在注浆预应力的作用下，将注浆管稳稳的固定在注浆孔洞内，防止在注浆过程中，注浆管管体由于内部注浆压力大而导致注浆管从注浆孔洞中脱落；设置在外管尾端的封浆套筒在注浆预应力的作用下可以对注浆管起到一定的固定作用，防止注浆管脱落，同时由于外管尾端的封浆套筒将注浆孔洞与外部环境隔绝，可以有效防止注浆过程中的漏浆，便于压浆，有效保证注浆效果；

(2)同时，注浆管包括相互紧贴套接的外管和内管，且在外管和内管上左右错位设置有第一注浆孔和第二注浆孔，通过错位设置的注浆孔可以有效的防止浮煤进入到注浆孔内，保证注浆质量；且通过设置在第二注浆孔外口部的螺纹连接环，螺纹连接环上等分设置有4个硅胶挡片，硅胶挡片在受到外部围岩的压力时，相互压紧，防止浮煤进入，当需要从内给注浆孔洞的周围围岩注浆时，硅胶挡片受到内部压力，向四周张开，给注浆孔洞的周围围岩注浆，具有使用便利、注浆效果好、不受浮煤影响、施工方便的优点。

附图说明

图1为本实用新型煤矿防火注浆管嵌入煤净区的掌子面后的效果图。

图2为本实用新型煤矿防火注浆管的主视图。

图3为本实用新型煤矿防火注浆管a处的局部放大图。

图4为本实用新型煤矿防火注浆管b处的局部放大图。

图5为本实用新型煤矿防火注浆管b处的俯视图。

图6为本实用新型煤矿防火注浆管a处的剖视图。

图7为本实用新型第一注浆孔的结构示意图。

图8为本实用新型封浆套筒的结构示意图。

图9为本实用新型封压套管的结构示意图。

图10为本实用新型橡胶圈的结构示意图。

其中：1.外管，11.第一注浆孔，12.第一导向滑槽，13.第二导向滑槽，2.封浆套筒，21.封压套管，211.环形凹槽，212.穿接圆孔，213.限位凸起，22.橡胶圈，221.限位凹槽，3.内管，31.第二注浆孔，32.限位螺栓，33.螺纹孔，4.压浆管，5.螺纹连接环，51.硅胶挡片。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。

参照附图1-10所示的一种煤矿防火注浆管，包括注浆管管体、注浆管定位组件和封浆组件，注浆管定位组件和封浆组件分别活动设置在注浆管管体的两端，用于定位和封浆；

所述注浆管管体包括外管1和内管3，内管3活动套接在外管1的内部，外管1上设置有若干第一注浆孔11，第一注浆孔11的外侧设置有封挡组件对浮煤进行封堵，防止浮煤进入第一注浆孔11，所述内管3上设置有与第一注浆孔11位置对应的第二注浆孔31，且为保证注浆孔在注浆前的密封，防止浮煤进入，第一注浆孔11与第二注浆孔31左右错位设置，即在正式注浆前，第一注浆孔11与第二注浆孔31相互错位，且在外管1与内管3的尾端均对称设置有螺纹孔33，螺纹孔33与限位螺栓32配合使用，即在施加预应力进行固定注浆管管体的时候，限位螺栓32紧悬在螺纹孔33内，利用前端注浆压力对注浆管管体进行定位，当注浆管定位完毕，在外部进行拉拔试验，确定注浆管管体位置稳定后，旋出限位螺栓32，使得内管3在注浆压力的作用下向后移动，当移动到第一注浆孔11与第二注浆孔31完全对准时，外管1与内管3的尾端相互卡合，内管3与压浆管4连接，利用压浆管4进行注浆；

注浆管定位组件和封浆组件均为封浆套筒2，设置在注浆管前端的封浆套筒2沿着外管1外侧的第一导向滑槽12左右滑动，设置在注浆管后端的封浆套筒2沿着外管1外侧的第二导向滑槽13左右滑动；所述封浆套筒2包括封压套管21和橡胶圈22，封压套管21为圆形套筒，在封压套管21的外表面上等距设置有不少于一个环形凹槽211，橡胶圈22安装在环形凹槽211内；且在环形凹槽211内等分设置有限位凸起213和贯穿封压套管21的穿接圆孔212，当橡胶圈22套接在环形凹槽211内时，限位凸起213与设置在橡胶圈22上的限位凹槽221配合使用，对橡胶圈22在环形凹槽211内的位置进行固定，穿接圆孔212与设置在橡胶圈22上的封压凸起222配合使用，即封压凸起222的前端穿过穿接圆孔212，顶在第一导向滑槽12或第二导向滑槽13的槽壁上；且所述第一导向滑槽12和第二导向滑槽13的深度均由内至外依次加深，即在施加预应力进行固定注浆管管体的过程中，外管1由于受到注浆孔洞内部的注浆压力的作用，逐渐向后移动，使得封压凸起222与第一导向滑槽12和第二导向滑槽13之间相互的挤压力越来越大，同时使得橡胶圈22与注浆孔洞内部围岩之间的摩擦力逐渐变大，对外管1在注浆孔洞内的位置进行定位；此时，设置在外管1前端的封浆套筒2在注浆预应力的作用下，将外管1稳稳的固定在注浆孔洞内，防止在注浆过程中，外管1由于内部注浆压力大而导致外管1从注浆孔洞中脱落；设置在外管1尾端的封浆套筒2在注浆预应力的作用下可以对外管1起到一定的固定作用，防止外管1脱落，同时由于外管尾端的封浆套筒2将注浆孔洞与外部环境隔绝，可以有效防止注浆过程中的漏浆，便于压浆，有效保证注浆效果。

优选的，为了保证第一注浆孔11与第二注浆孔31完全对准时的对准精度，设置在外管1与内管3上的螺纹孔33的错位距离和第一注浆孔11与第二注浆孔31的错位距离相等。

优选的，为了保证封浆套筒2的定位和封浆效果，所述的穿接圆孔212的设置位置与第一导向滑槽12和第二导向滑槽13的设置位置相同，封压凸起222的尖端穿过穿接圆孔212顶在第一导向滑槽12或第二导向滑槽13内的槽壁上。

优选的，为了防止浮煤进入到第一注浆孔11内，所述的第一注浆孔11和第二注浆孔31对应等角度倾斜设置，且在第一注浆孔11的外端部设置有内螺纹；为了减少注浆过程中，外管1与内管3之间的挤压力，所述第一注浆孔11和第二注浆孔31的截面面积相等。

优选的，所述封挡组件为螺纹连接环5，螺纹连接环5与第一注浆孔11的外端部螺纹连接，且在螺纹连接环5的内侧设置有硅胶挡片51，硅胶挡片51为扇形结构设计，且硅胶挡片51关于螺纹连接环5的中心轴线对称设置有4个；当在非注浆状态下时，4个硅胶挡片51受到外部围岩的压力，相互压紧，防止浮煤进入，当需要从内给注浆孔洞的周围围岩注浆时，硅胶挡片51受到内部的注浆压力，向四周张开，给注浆孔洞的周围围岩进行注浆。

优选的，为了保证在施加预应力注浆的过程中，可以较好的对注浆孔洞内施加注浆预应力，对外管1进行定位，所述的外管1的内侧壁与内管3的外侧壁紧密接触，外管1的前端为锥形结构，所述内管3的前端与外管1的前端内部预留有施加预应力的空腔。

本实用新型的工作原理及工作过程包括：

(1)施加预应力定位：首先根据孔深和孔径选择适合长度的将煤矿防火注浆管，并将选择好的注浆管插入到预先在煤尽区掌子面上钻设的注浆孔洞中，检查第一注浆孔11与第二注浆孔31是否相互错位，限位螺栓32是否紧悬在螺纹孔33内，封浆套筒2的外侧壁是否与注浆孔洞接触，并在检查完毕，符合施加预应力条件后，将内管3的后端与压浆管4焊接，利用压浆管4进行注浆，观察在注浆过程中外管1向外移动的距离，待注浆压力达到设计要求后，停止注浆；

(2)进行拉拔试验：根据设计要求，对内管3的尾端施加拉力，进行拉拔试验，检查封浆套筒的封浆作用是否达到设计要求；

(3)注浆：拉拔试验达到要求后，旋出限位螺栓32，使得内管3在注浆压力的作用下向后移动，当移动到第一注浆孔11与第二注浆孔31完全对准时，外管1与内管3的尾端相互卡紧，进行注浆，同时由于设置在外管尾端的封浆套筒的封浆作用，可以有效防止注浆过程中的漏浆，便于压浆，有效保证注浆效果，注浆完毕且等24小时后，将压浆管4切下。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。