一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置及封孔方法与流程

1.本发明涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，特别是一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置及封孔方法。


背景技术：

2.在煤矿进行开采的过程之中，不可避免的会遇到瓦斯所带来的安全隐患，为了能从根本上解决这一问题，开采人员往往会使用瓦斯抽采技术来消除瓦斯所带来的安全隐患，在这过程中需要技术人员能够认识到瓦斯抽采的重要性，并在掌握封孔关键技术的基础上，提升瓦斯抽采效果。瓦斯抽采量的多少与抽采钻孔的封孔质量紧密相关。
3.目前，抽采钻孔封孔效果差，封孔时间长，抽采浓度低是煤层瓦斯抽采的共性问题，并且整个封孔流程需要耗费的人力及资金较多。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置及封孔方法。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置，包括下支撑板，所述下支撑板的上端面中心处开设有延伸孔，所述下支撑板的下端面四角处均通过转动座铰接设置有支撑油缸，四个所述支撑油缸的下端均固定设置有自锁万向轮；
7.所述下支撑板的上端面两侧处均固定设置有电动滑轨，两个所述电动滑轨的上端面均滑动设置有电动滑块，两个所述电动滑块的上端固定设置有上活动板，所述上活动板一侧内部分别固定设置有plc处理器和计时器，所述上活动板前端的一侧固定设置有控制面板，所述上活动板上端面靠两侧处分别固定设置有一号封孔机构和二号封孔机构；
8.所述一号封孔机构和二号封孔机构均包括存储罐和抽离泵，所述抽离泵的输出端和输入端分别固定设置有一号管道和二号管道，所述二号管道的管身上固定设置有流量计，所述存储罐的下端面中心处固定设置有护壳，所述护壳的内部固定设置有搅拌电机，所述搅拌电机的输出端贯穿护壳和存储罐通至存储罐的内部固定设置有搅拌叶片。
9.优选的，所述存储罐的下端面两侧均固定设置有支撑腿，所述支撑腿、护壳和抽离泵均与上活动板固定连接。
10.优选的，所述一号管道的下端贯穿上活动板和延伸孔通至下支撑板的下端。
11.优选的，所述控制面板与计时器位于上活动板的同一侧。
12.优选的，所述存储罐的前侧中心处固定设置有观察窗，所述二号管道远离抽离泵的一端与存储罐的出料口连接。
13.优选的，所述plc处理器分别与控制面板、计时器、流量计、抽离泵和搅拌电机电性连接。
14.优选的，在所述二号封孔机构的一号管道下端固定设置有封孔板。
15.优选的，所述一号封孔机构和二号封孔机构的存储罐内部分别装有水泥砂浆和聚氨酯。
16.一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置的封孔方法，采用上述煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置实现，具体包括以下步骤：
17.首先计算出矿井所需要水泥砂浆和聚氨酯的质量数据，然后通过支撑油缸的伸缩和电动滑块带动上活动板的移动调节好位置，使得一号封孔机构和二号封孔机构的二号管道分别对准矿井口，然后在一号封孔机构和二号封孔机构的存储罐内分别放入所需质量的水泥砂浆和聚氨酯原料，使用控制面板配合计时器对一号封孔机构和二号封孔机构的抽离泵和搅拌电机进行定时的启动和关闭，然后依次启动一号封孔机构和二号封孔机构的抽离泵分别把水泥砂浆和聚氨酯原料注入到矿井内进行封孔操作。
18.进一步地，封孔操作时，首先需要把装有聚氨酯的二号封孔机构的一号管道插入到矿孔内，然后把聚氨酯原料利用一号管道进行注入，利用封孔板进行封堵，当聚氨酯凝固后，剪断下方与聚氨酯固定的一号管道，再将水泥砂浆通过一号封孔机构的一号管道注入进行封堵即可。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
20.1、本发明提供了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置及封孔方法，该装置在使用时，只需要提前计算好封孔所需要的封孔料量，即可进行自动封孔，其操作简单，节省人力和物力，封孔效率更高。
21.2、本发明提供了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置及封孔方法，该装置在使用时，其封孔原理的是利用一号封孔机构和二号封孔机构的存储罐内水泥砂浆和聚氨酯相互配合进行封孔，其封孔效果更好，不会产生泄漏，安全性和稳定性更强。
22.3、本发明提供了一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置及封孔方法，该装置在使用时，能够通过支撑油缸调节倾斜度，通过电动滑块和电动滑座调节上活动板的位置，从而使得该装置在进行封孔的时候能够适用于多种地形，适用性更强。
附图说明
23.图1为本发明的煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置结构示意图；
24.图2为本发明的煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置的剖面示意图；
25.图3为本发明的plc控制器与控制面板、计时器、流量计、抽离泵和搅拌电机的连接示意图；
26.图4为本发明的一号封孔机构正视示意图；
27.图5为本发明的一号封孔机构正剖示意图；
28.图6为本发明的下支撑板轴侧示意图。
29.图中：1、一号封孔机构；2、二号封孔机构；3、控制面板；4、电动滑块；5、转动座；6、支撑油缸；7、自锁万向轮；8、下支撑板；9、电动滑轨；10、上活动板；11、计时器；12、plc处理器；13、延伸孔；14、封孔板；101、存储罐；102、支撑腿；103、护壳；104、一号管道；105、抽离泵；106、流量计；107、观察窗；108、搅拌叶片；109、搅拌电机；110、二号管道。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例一
32.参照图1-图6，一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置，包括下支撑板8，下支撑板8的上端面中心处开设有延伸孔13，下支撑板8的下端面四角处均通过转动座5铰接设置有支撑油缸6，支撑油缸6起到支撑的作用，同时还能够调节倾斜度，四个支撑油缸6的下端均固定设置有自锁万向轮7，通过自锁万向轮7使得该装置移动的更加方便；
33.下支撑板8的上端面两侧处均固定设置有电动滑轨9，两个电动滑轨9的上端面均滑动设置有电动滑块4，通过电动滑块4在电动滑轨9上滑动用于调节上活动板10的位置，方便对准矿井，两个电动滑块4的上端固定设置有上活动板10，上活动板10一侧内部分别固定设置有plc处理器12和计时器11，上活动板10前端的一侧固定设置有控制面板3，上活动板10上端面靠两侧处分别固定设置有一号封孔机构1和二号封孔机构2；
34.参照图4-图5，一号封孔机构1和二号封孔机构2均包括存储罐101和抽离泵105，抽离泵105的输出端和输入端分别固定设置有一号管道104和二号管道110，二号管道110的管身上固定设置有流量计106，存储罐101的下端面中心处固定设置有护壳103，护壳103的内部固定设置有搅拌电机109，搅拌电机109的输出端贯穿护壳103和存储罐101通至存储罐101的内部固定设置有搅拌叶片108，通过启动搅拌电机109使得搅拌叶片108转动使得水泥砂浆或聚氨酯混合的更加混匀，方便流出不易凝固。
35.存储罐101的下端面两侧均固定设置有支撑腿102，通过支撑腿102用于进一步加强稳定性的作用，支撑腿102、护壳103和抽离泵105均与上活动板10固定连接，一号管道104的下端贯穿上活动板10和延伸孔13通至下支撑板8的下端。
36.本发明的煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置中的控制面板3与计时器11位于上活动板10的同一侧，存储罐101的前侧中心处固定设置有观察窗107，通过观察窗107方便观察内部情况，二号管道110远离抽离泵105的一端与存储罐101的出料口连接，参照图3，plc处理器12分别与控制面板3、计时器11、流量计106、抽离泵105和搅拌电机109电性连接，一号封孔机构1和二号封孔机构2结构相同，区别在于二号封孔机构2的一号管道104下端固定设置有封孔板14，封孔板14起到封孔的作用，防止聚氨酯溢出，一号封孔机构1和二号封孔机构2的存储罐101内部分别装有水泥砂浆和聚氨酯，在水泥砂浆和聚氨酯相互配合下封孔，使得封孔更加牢固不易泄露。
37.实施例二
38.一种煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置的封孔方法，采用实施例一中的煤矿井下瓦斯抽采钻孔快速封孔装置实现，具体包括以下步骤：
39.首先计算出矿井所需要水泥砂浆和聚氨酯的质量数据，然后通过支撑油缸6的伸缩和电动滑块4带动上活动板10的移动调节好位置，使得一号封孔机构1和二号封孔机构2的二号管道110分别对准矿井口，然后在一号封孔机构1和二号封孔机构2的存储罐101内分别放入所需质量的水泥砂浆和聚氨酯原料，使用控制面板3配合计时器11对一号封孔机构1
和二号封孔机构2的抽离泵105和搅拌电机109进行定时的启动和关闭，然后依次启动一号封孔机构1和二号封孔机构2的抽离泵105分别把水泥砂浆和聚氨酯原料注入到矿井内进行封孔操作。
40.封孔操作时，首先需要把装有聚氨酯的二号封孔机构2的一号管道104插入到矿孔内，然后把聚氨酯原料利用一号管道104进行注入，利用封孔板14进行封堵，当聚氨酯凝固后，剪断下方与聚氨酯固定的一号管道104，再将水泥砂浆通过一号封孔机构1的一号管道104注入进行封堵即可。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。