一种安全高效的矿用聚氨酯封孔装置的制作方法

本发明涉及矿用封孔器，具体涉及一种安全高效的矿用聚氨酯封孔装置。

背景技术：

1、目前在矿井瓦斯抽采时通常采用注浆式封孔器对钻孔进行封堵，注浆式封孔器主要由注浆管、瓦斯抽放管、单向阀、爆破阀、囊袋、堵头等构成。

2、公开号为cn114382438a的专利文件公开了一种矿井瓦斯抽采用封孔器，属于矿用封孔器技术领域，包括里侧囊袋式封堵和外侧囊袋式封堵，里侧囊袋式封堵和所述外侧囊袋式封堵内连通设置有注浆液管，所述注浆液管用于输送注浆液，所述里侧囊袋式封堵和所述外侧囊袋式封堵之间形成中间粘液封堵段，所述外侧囊袋式封堵上安装有注粘液管，所述注粘液管用于输送粘液，所述注粘液管的内端伸入所述中间粘液封堵段且其外端伸出所述外侧囊袋式封堵的外侧，上述专利的有益效果是，内外两侧采用内部能够注入凝固型浆液的囊袋进行封堵，两端的囊袋之间形成中间粘液封堵段，并将不发生凝固的粘液注入中间粘液封堵段内，从而保证封孔器对钻孔的密封效果，提高瓦斯抽采浓度及效率，保证煤矿安全生产。

3、上述装置存在以下不足，上述装置在使用时不能确保封堵用的囊袋与孔洞的内侧壁以及抽采管的外侧壁进行紧密的贴附，容易导致囊袋由于内部浆液的凝固而松弛，使得囊袋与孔洞的内侧壁无法紧密贴附，导致密封效果不佳，且上述装置需要先对外侧囊袋进行填充再对内侧囊袋进行填充，容易由于凝固型填充液体内的块状物体堵塞连通管道导致填充失败，进而使得封堵失败，同时上述装置需要增加额外的注粘液管，影响密封效果，且注粘液管需要增压和密封才能使得粘液加压两侧囊袋，工序多，耗时大，耗材多，成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种安全高效的矿用聚氨酯封孔装置，提升了整体的工作效率。

2、本发明所解决的技术问题为：

3、(1)上述装置在使用时不能确保封堵用的囊袋与孔洞的内侧壁以及抽采管的外侧壁进行紧密的贴附，容易导致囊袋由于内部浆液的凝固而松弛，使得囊袋与孔洞的内侧壁无法紧密贴附，导致密封效果不佳；

4、(2)上述装置需要先对外侧囊袋进行填充再对内侧囊袋进行填充，容易由于凝固型填充液体内的块状物体堵塞连通管道导致填充失败，进而使得封堵失败；

5、(3)上述装置需要增加额外的注粘液管，影响密封效果，且注粘液管需要增压和密封才能使得粘液加压两侧囊袋，工序多，耗时大，耗材多，成本高。

6、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种安全高效的矿用聚氨酯封孔装置，包括设置在柱形孔洞内的封孔组件，封孔组件的中部穿设有连通直管，封孔组件设有若干个且均套装在连通直管上，柱形孔洞的外侧设有储料罐，储料罐设有两个，储料罐的输出端连通有导料管，导料管的输出端连通有注料管，注料管的输出端安装有混合注料组件，且注料管通过连通拼管与混合注料组件相连通，混合注料组件的输出端与封孔组件的输入端螺纹连通，注料管、储料罐和导料管一一对应。

7、作为发明进一步的方案，封孔组件包括限位弹簧，限位弹簧的两端均固定连接有限位环板，限位环板的中部开设有用于连通直管穿过的贯通圆槽，限位弹簧的外周且位于两个限位环板之间套设有外密封囊袋筒，限位弹簧的内周且位于两个限位环板之间套设有内密封囊袋筒。

8、作为发明进一步的方案，外密封囊袋筒和内密封囊袋筒的一侧均贯通连接有进料管头，两个进料管头通过第一y形管相连通。

9、作为发明进一步的方案，第一y形管呈一端进、两端出的结构，第一y形管的输入端连通有第一管头，第一管头和第一y形管的输入端之间通过单向阀相连通。

10、作为发明进一步的方案，贯通圆槽的内槽壁开设有螺纹，且贯通圆槽螺纹套接有密封螺纹盖。

11、作为发明进一步的方案，外密封囊袋筒和内密封囊袋筒的中部外周以及中部内周的侧壁上均设有若干个呈等距均匀分布的环形内凹褶皱，环形内凹褶皱的中部外周设有弹性抵接环，弹性抵接环的外周表面固定连接有粗糙摩擦垫。

12、作为发明进一步的方案，混合注料组件包括混料盒，混料盒的一侧贯通连接有第二管头，混料盒的另一侧贯通连接有第二y形管。

13、作为发明进一步的方案，第二y形管呈两端进一端出的结构，第二y形管的中部固定连接有支撑杆，支撑杆贯穿第二y形管的输出端中部且伸入混料盒内，支撑杆位于混料盒内的一端转动连接有搅拌叶轮，第二管头的一端固定套接有第二连接管。

14、作为发明进一步的方案，第二连接管的内侧和第一管头的外侧均开设有相互契合的螺纹，第二连接管通过内螺纹与第一管头对接。

15、作为发明进一步的方案，注料管和导料管之间、注料管和连通拼管之间以及连通拼管相互之间均通过第一连接管进行连接，第二y形管的输入端均固定套接有第三连接管，第二y形管和连通拼管之间通过第三连接管密封套接。

16、本发明的有益效果：

17、(1)混合注料组件的输出端与第一管头相连通，通过第一管头输入混合发泡剂的聚氨酯，通过第一y形管向外密封囊袋筒和内密封囊袋筒内输送混合发泡剂的聚氨酯，并使混合发泡剂的聚氨酯充满外密封囊袋筒和内密封囊袋筒，充满后混合注料组件与第一管头分离，通过单向阀的单向贯通的特性，避免聚氨酯从外密封囊袋筒和内密封囊袋筒中漏出，通过聚氨酯发泡膨胀，使得外密封囊袋筒和内密封囊袋筒膨胀，对柱形孔洞的侧壁和连通直管的侧壁进行抵接密封，从而确保煤层的瓦斯只从连通直管内流出，外密封囊袋筒和内密封囊袋筒膨胀时撑开伸展限位弹簧，使得限位弹簧产生弹力并夹紧两侧的限位环板，从而使外密封囊袋筒和内密封囊袋筒保持对柱形孔洞内侧壁和连通直管外侧壁的抵接压力，从而保持密封，避免由于聚氨酯发泡后的收缩导致密封不严密，并且避免连通直管受瓦斯冲击力冲出柱形孔洞，防止对工作人员造成伤害，当外密封囊袋筒和内密封囊袋筒膨胀时，通过环形内凹褶皱的展开使得外密封囊袋筒和内密封囊袋筒能够为聚氨酯发泡提供足够容积，当环形内凹褶皱展开后，弹性抵接环张开，使得粗糙摩擦垫与柱形孔洞的内侧壁以及连通直管的外侧壁接触摩擦，增加摩擦系数，提高封堵质量和密封质量，当需要对一些开设的孔洞进行封堵且不需要插入连通直管时，先通过密封螺纹盖对贯通圆槽进行密封，随后通过注料管和连通拼管推动混合注料组件推动封孔组件伸入需要封堵的孔洞内，通过对外密封囊袋筒和内密封囊袋筒填满混合发泡剂的聚氨酯后，聚氨酯发泡膨胀，并通过密封螺纹盖进行阻挡夹持密封，从而通过外密封囊袋筒和内密封囊袋筒的膨胀封堵孔洞，并通过限位弹簧的收缩维持外密封囊袋筒和内密封囊袋筒的膨胀抵接力度，保持密封状态，避免聚氨酯收缩导致与孔洞内侧壁之间有缝隙，从而使得外密封囊袋筒和内密封囊袋筒始终紧密贴附柱形孔洞和连通直管的侧壁；

18、(2)通过第二y形管将连通拼管导入的聚氨酯以及发泡剂同时导入混料盒中，在导入的同时，聚氨酯和发泡剂推动搅拌叶轮旋转，从而使聚氨酯和发泡剂混合在一起，随后从第二管头输出，从而使聚氨酯和发泡剂及时混合，不需要提前混合，防止聚氨酯提前失效，避免浪费，同时防止聚氨酯提前凝固成块，堵塞管道，第一y形管和第二y形管的尺寸较小，聚氨酯在其中流经的距离较短，能够避免凝固块的堵塞，封孔组件的安装和填充从在柱形孔洞中由内向外依次进行，安装方便，填充速度快，且没有堵塞的问题；

19、(3)形成柱形孔洞后，在两个储料罐内分别盛装聚氨酯和发泡剂，随后通过导料管将储料罐与注料管连通，根据柱形孔洞的长度选择连通拼管的数量，随后通过连通拼管将注料管与混合注料组件相连通，并将混合注料组件和一个封孔组件相连通，并将这个封孔组件套在连通直管上，随后将套有一个封孔组件的连通直管移动进入柱形孔洞中，通过储料罐将聚氨酯和发泡剂分别输出，通过注料管、连通拼管分别将聚氨酯和发泡剂注入混合注料组件内，通过混合注料组件将聚氨酯和发泡剂混合充分后，将混合料注入封孔组件内，使得封孔组件内充满混合料，从而使封孔组件膨胀，封孔组件膨胀后挤压柱形孔洞的侧壁以及连通直管的侧壁，从而在柱形孔洞内固定连通直管，当一个封孔组件填充完毕后，转动混合注料组件从而使其与已充满的封孔组件分离，随后再在混合注料组件上安装一个封孔组件，并将封孔组件套在连通直管上，通过推动注料管和连通拼管将封孔组件与上一个封孔组件相靠近，随后再次将混合发泡剂的聚氨酯填充进新的封孔组件中，并不断重复地将若干个封孔组件依次套在连通直管上、塞入柱形孔洞内并填充好混合有发泡剂的聚氨酯，通过聚氨酯发泡使得封孔组件膨胀，从而对柱形孔洞进行封堵，并对连通直管进行固定，既充分地进行封堵，使得煤层内的瓦斯等气体只能通过连通直管排出，又可以固定连通直管，通过若干个的封孔组件共同对连通直管进行固定，能够防止连通直管由于瓦斯压力过大而冲出柱形孔洞，避免对工作人员造成伤害，整个装置安装过程十分简单，操作流程少，非常适合推广。