煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置的制造方法
【專利摘要】煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置，包括支腿、注料桶、桶蓋、壓風(fēng)連接管、給料漏斗、無動力管道混合器、第一聚氨酯發(fā)泡袋、第二聚氨酯發(fā)泡袋、測壓或抽采管、第一注料管、第二注料管和注漿管；桶蓋水平設(shè)在注料桶頂部，注料桶內(nèi)豎直設(shè)有將注料桶內(nèi)部分隔為a料存儲室和b料存儲室的隔板，壓風(fēng)連接管和兩個給料漏斗均設(shè)在桶蓋上，無動力管道混合器上端設(shè)在注料桶底部中心處，無動力管道混合器的進(jìn)口分別與a料存儲室和b料存儲室連通。本實(shí)用新型能大幅度減少工人的勞動強(qiáng)度，且具有重量輕、攜帶方便、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)；在封孔工作結(jié)束后，去掉注料桶內(nèi)的塑料薄膜即可，免除了清洗注料桶的工序，方便快捷。
【專利說明】
煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆孔封孔工作是煤礦瓦斯治理最基本的工作之一，該工作涉及到煤層瓦斯壓力的準(zhǔn)確測定和瓦斯抽采效果等。煤層瓦斯壓力的大小，可以反映煤層瓦斯含量大小、瓦斯涌出量的高低和煤與瓦斯突出危險性的大小等，為礦井制定瓦斯防治措施提供基礎(chǔ)參數(shù);在瓦斯抽采過程中，若封孔質(zhì)量差，會造成鉆孔漏氣嚴(yán)重，瓦斯抽采效果差、抽采達(dá)標(biāo)周期長、加劇礦井“抽-掘-采”平衡等問題，且會造成抽采瓦斯?jié)舛冗^低，達(dá)不到瓦斯合理利用的標(biāo)準(zhǔn)，不得不將低濃度瓦斯直接排放到大氣，這不但造成清潔能源的巨大浪費(fèi)，還會對大氣造成嚴(yán)重污染。因此，無論從瓦斯災(zāi)害防治、保護(hù)環(huán)境，還是從資源利用的角度出發(fā)，保證良好的封孔質(zhì)量都具有重要意義。
[0003]當(dāng)前井下廣泛采用的聚氨酯封孔，是在孔外將聚氨酯a料和b料混合后，倒灑在棉紗等材料上，然后隨測壓管(抽放管)上直接送入鉆孔內(nèi)。這種方法要求工人在極短的時間內(nèi)將聚氨酯封孔材料送到封孔段，操作步奏繁瑣，工作量大，且由于操作時間緊，往往造成聚氨酯無法送入鉆孔較深部位，也無法實(shí)現(xiàn)長距離定點(diǎn)封孔;此外，往往由于現(xiàn)場工人徒手加a料和b料，使得a料和b料配比不合適，也會影響聚氨酯發(fā)泡效果，降低封孔質(zhì)量;封孔時若工人操作不及時，或者操作過程中出現(xiàn)故障，致使封孔時間較長，導(dǎo)致聚氨酯提前發(fā)泡，也無法實(shí)現(xiàn)長距離定點(diǎn)封孔，且會造成封孔質(zhì)量不理想;在封孔過程中，聚氨酯a料和b料混合液可能會流出鉆孔，工人需要采用手工作業(yè)方式堵塞流出的聚氨酯而直接接觸聚氨酯這種化學(xué)物質(zhì)，會給身體帶來一定的傷害。
[0004]綜上所述，由于現(xiàn)有聚氨酯封孔裝置和方法無法實(shí)現(xiàn)長距離、定點(diǎn)、快速封孔，從而大大降低了該方法的推廣應(yīng)用，亟需尋求一種新的裝置和方法解決現(xiàn)有聚氨酯封孔方法存在的冋題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種能提高鉆孔封孔質(zhì)量、為準(zhǔn)確測定煤層瓦斯壓力、確保瓦斯抽采效果提供保證的煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置，包括支腿、注料桶、桶蓋、壓風(fēng)連接管、給料漏斗、無動力管道混合器、第一聚氨酯發(fā)泡袋、第二聚氨酯發(fā)泡袋、測壓或抽采管、第一注料管、第二注料管和注漿管;注料桶設(shè)在支腿上，注料桶底部呈上粗下細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，桶蓋水平設(shè)在注料桶頂部，桶蓋下表面與注料桶上端面之間設(shè)有密封圈，注料桶內(nèi)豎直設(shè)有將注料桶內(nèi)部分隔為a料存儲室和b料存儲室的隔板，隔板上端邊沿與桶蓋下表面之間具有間隙，給料漏斗設(shè)有兩個，壓風(fēng)連接管和兩個給料漏斗均設(shè)在桶蓋上，壓風(fēng)連接管設(shè)在桶蓋中心并與注料桶內(nèi)部連通，一個給料漏斗下端與a料存儲室連通，另一個給料漏斗下端與b料存儲室連通，無動力管道混合器上端設(shè)在注料桶底部中心處，無動力管道混合器的進(jìn)口分別與a料存儲室和b料存儲室連通；
[0007]第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋均設(shè)置在鉆孔一定深度內(nèi)，第一聚氨酯發(fā)泡袋位于第二聚氨酯發(fā)泡袋的外側(cè)，第一注料管的內(nèi)端口沿鉆孔伸入到第一聚氨酯發(fā)泡袋內(nèi)，第二注料管的內(nèi)端口沿鉆孔伸入到第二聚氨酯發(fā)泡袋內(nèi)，注漿管的內(nèi)端口沿鉆孔伸入至IJ第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋之間的鉆孔內(nèi)，測壓或抽采管的內(nèi)端口沿鉆孔伸入到第二聚氨酯發(fā)泡袋內(nèi)側(cè)的鉆孔內(nèi)；
[0008]無動力管道混合器的出口連接有輸料膠管，輸料膠管的出口通過快速接頭分別與第一注料管和第二注料管快速連接。
[0009]與a料存儲室連通的給料漏斗上設(shè)有第一閥門，與b料存儲室連通的給料漏斗上設(shè)有第二閥門，壓風(fēng)連接管上設(shè)有第三閥門，輸料膠管上設(shè)有第四閥門。
[0010]采用本實(shí)用新型進(jìn)行長距離快速定點(diǎn)封孔的方法，包括以下步驟:
[0011](I)、將待封鉆孔清理干凈，并將孔內(nèi)的浮煤和巖肩吹出；
[0012](2)、根據(jù)瓦斯測壓或瓦斯抽采工作對封孔長度、始封深度相關(guān)參數(shù)的要求，確定第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋的合理位置以及第一注料管和第二注料管的長度，將第一聚氨酯發(fā)泡袋、第二聚氨酯發(fā)泡袋、第一注料管、第二注料管和注漿管一同固定在測壓或抽采管的相應(yīng)位置，然后一起送入到鉆孔內(nèi)指定位置；
[0013](3)、在注料桶的內(nèi)壁貼上塑料薄膜，然后在注料桶內(nèi)安裝好高度適中的隔板，將桶蓋和注料桶通過帶有密封圈的絲扣密封連接，由帶有第三閥門的壓風(fēng)連接管連接井下壓風(fēng)系統(tǒng)，為聚氨酯a料和b料均勻混合、輸送提供動力；
[0014](4)、在注料桶底部安裝上無動力管道混合器、用輸料膠管將無動力管道混合器與第一注料管及第二注料管相連接，然后操控煤礦井下的壓風(fēng)系統(tǒng)對注料桶的密封性進(jìn)行試驗(yàn)，保證密封性良好；
[0015](5)、通過帶有第一閥門的給料漏斗將聚氨酯a料注入到a料存儲室內(nèi)、通過帶有第二閥門的給料漏斗將聚氨酯b料注入到b料存儲室內(nèi)，關(guān)閉第一閥門和第二閥門；
[0016](6)、依次打開第三閥門和第四閥門，由壓風(fēng)系統(tǒng)提供輸送動力，注料桶內(nèi)的聚氨酯a料和聚氨酯b料被同時壓入到無動力管路混合器內(nèi)進(jìn)行均勻混合，無動力管路混合器采用螺旋葉片混合結(jié)構(gòu)，混合均勻的聚氨酯a料和聚氨酯b料通過第一注料管和第二注料管分別輸送到鉆孔指定深度的第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋中，第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋快速發(fā)泡膨脹;在一定的膨脹壓力作用下，第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋膨脹分別與孔壁之間達(dá)到良好接觸，最大限度的提高封孔質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)聚氨酯的長距離快速定點(diǎn)封孔;聚氨酯a料和聚氨酯b料混合液輸出量及輸出速度由第三閥門和第四閥門共同進(jìn)行控制；
[0017](7)、注料完成后，依次關(guān)閉第三閥門和第四閥門，并將輸料膠管分別與第一注料管和第二注料管斷開，防止輸送到位的聚氨酯a料和b料混合液順著第一注料管和第二注料管流出；待聚氨酯封孔完成后，快速將注料桶中的塑料薄膜取出，再次將桶蓋與注料桶密封連接，然后迅速打開第一閥門和第二閥門，分別從兩個給料漏斗鐘加入適量水后將第一閥門和第二閥門關(guān)閉，然后依次打開第三閥門和第四閥門，利用壓風(fēng)動力沖洗殘留在無動力管路混合器和輸料膠管中的聚氨酯，防止聚氨酯發(fā)泡堵塞管路，以備下次使用；
[0018](8)、進(jìn)行聚氨酯封孔后，通過注漿管用水泥砂漿對第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋之間的封孔空間進(jìn)行帶壓封孔；
[0019](9)、全部封孔完成后，通過測壓或抽采管對鉆孔內(nèi)部進(jìn)行測壓或瓦斯抽采作業(yè)。
[0020]采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下技術(shù)效果:
[0021 ] 1、桶蓋是通過帶有第三閥門的壓風(fēng)連接管連接井下壓風(fēng)系統(tǒng)，為輸送聚氨酯a料和b料混合液提供動力，以實(shí)現(xiàn)長距離快速封孔。
[0022]2、桶蓋是通過帶有第一閥門和第二閥門的給料漏斗將聚氨酯a料和b料分別同時快速倒入注料桶內(nèi)a料存儲室和b料存儲室中的。
[0023]3、注料桶底端螺紋連接有金屬管，金屬管下端設(shè)有一個無動力管道混合器，以實(shí)現(xiàn)聚氨酯a料和b料的快速均勻攪拌。
[0024]4、無動力管道混合器下部的輸料膠管上設(shè)有一個控制注料的第四閥門，第四閥門用以控制聚氨酯混合液的輸送。
[0025]5、在抽采或測壓管上根據(jù)封孔長度的需要確定第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋的位置，然后根據(jù)其位置確定注料管的長度，用以實(shí)現(xiàn)長距離定點(diǎn)封孔。
[0026]6、聚氨酯a料和b料是在壓風(fēng)動力作用下，在桶蓋、注料桶、輸料膠管、第一注料管或第二注料管的連接密閉空間中，通過無動力管道混合器的混合均勻攪拌，然后被輸送到第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋中。
[0027]綜上所述，本實(shí)用新型提供的煤礦用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置是通過各個零部件之間的相互銜接作用，來實(shí)現(xiàn)聚氨酯長距離快速定點(diǎn)高效封孔的。其有益效果為:一、可實(shí)現(xiàn)聚氨酯材料長距離快速定點(diǎn)封孔;二、隔板的設(shè)置使注料桶內(nèi)聚氨酯a料和b料相互隔離，不會相互接觸而提前發(fā)泡，且由于塑料薄膜的存在，免除了清洗注料桶的工序，方便快捷;三、整套設(shè)備操作簡單，降低工人的勞動強(qiáng)度，縮短封孔時間，提高封孔效率；四、聚氨酯a料和b料配比合理，且在無動力管道混合器的作用下攪拌均勻，減少聚氨酯的浪費(fèi)，降低封孔成本;五、混合和輸送聚氨酯的空間是密閉的，降低了由于直接接觸化學(xué)物質(zhì)對人體帶來的傷害。
【附圖說明】
[0028]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1所示，本實(shí)用新型的煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置，包括支腿1、注料桶2、桶蓋3、壓風(fēng)連接管4、給料漏斗5、無動力管道混合器6、第一聚氨酯發(fā)泡袋
7、第二聚氨酯發(fā)泡袋8、測壓或抽采管11、第一注料管9、第二注料管10和注漿管12;注料桶2設(shè)在支腿I上，注料桶2底部呈上粗下細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，桶蓋3水平設(shè)在注料桶2頂部，桶蓋3下表面與注料桶2上端面之間設(shè)有密封圈13，注料桶2內(nèi)豎直設(shè)有將注料桶2內(nèi)部分隔為a料存儲室和b料存儲室的隔板14，隔板14上端邊沿與桶蓋3下表面之間具有間隙，給料漏斗5設(shè)有兩個，壓風(fēng)連接管4和兩個給料漏斗5均設(shè)在桶蓋3上，壓風(fēng)連接管4設(shè)在桶蓋3中心并與注料桶2內(nèi)部連通，一個給料漏斗5下端與a料存儲室連通，另一個給料漏斗5下端與b料存儲室連通，無動力管道混合器6上端設(shè)在注料桶2底部中心處，無動力管道混合器6的進(jìn)口分別與a料存儲室和b料存儲室連通。
[0030]第一聚氨酯發(fā)泡袋7和第二聚氨酯發(fā)泡袋8均設(shè)置在鉆孔15內(nèi)，第一聚氨酯發(fā)泡袋7位于第二聚氨酯發(fā)泡袋8的外側(cè)，第一注料管9的內(nèi)端口沿鉆孔15伸入到第一聚氨酯發(fā)泡袋7內(nèi)，第二注料管10的內(nèi)端口沿鉆孔15伸入到第二聚氨酯發(fā)泡袋8內(nèi)，注漿管12的內(nèi)端口沿鉆孔15伸入到第一聚氨酯發(fā)泡袋7和第二聚氨酯發(fā)泡袋8之間的鉆孔15內(nèi)，測壓或抽采管11的內(nèi)端口沿鉆孔15伸入到第二聚氨酯發(fā)泡袋8內(nèi)側(cè)的鉆孔15內(nèi)。
[0031]無動力管道混合器6的出口連接有輸料膠管16，輸料膠管16的出口通過快速接頭分別與第一注料管9和第二注料管10快速連接。
[0032]與a料存儲室連通的給料漏斗5上設(shè)有第一閥門17，與b料存儲室連通的給料漏斗5上設(shè)有第二閥門18，壓風(fēng)連接管4上設(shè)有第三閥門19，輸料膠管16上設(shè)有第四閥門20。
[0033]煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置的長距離快速定點(diǎn)封孔方法，包括以下步驟:
[0034](1)、將待封鉆孔15清理干凈，并將孔內(nèi)的浮煤和巖肩吹出；
[0035](2)、根據(jù)瓦斯測壓或瓦斯抽采工作對封孔長度、始封深度相關(guān)參數(shù)的要求，確定第一聚氨酯發(fā)泡袋7和第二聚氨酯發(fā)泡袋8的合理位置以及第一注料管9和第二注料管10的長度，將第一聚氨酯發(fā)泡袋7、第二聚氨酯發(fā)泡袋8、第一注料管9、第二注料管10和注漿管12一同固定在測壓或抽采管11的相應(yīng)位置，然后一起送入到鉆孔15內(nèi)指定位置；
[0036](3)、在注料桶2的內(nèi)壁貼上塑料薄膜，然后在注料桶2內(nèi)安裝好高度適中的隔板14，將桶蓋3和注料桶2通過帶有密封圈13的絲扣密封連接，由帶有第三閥門19的壓風(fēng)連接管4連接井下壓風(fēng)系統(tǒng)，為聚氨酯a料和b料均勻混合、輸送提供動力；
[0037](4)、在注料桶2底部安裝上無動力管道混合器6、用輸料膠管16將無動力管道混合器6與第一注料管9及第二注料管10相連接，然后操控煤礦井下的壓風(fēng)系統(tǒng)對注料桶2的密封性進(jìn)行試驗(yàn)，保證密封性良好；
[0038](5)、通過帶有第一閥門17的給料漏斗5將聚氨酯a料注入到a料存儲室內(nèi)、通過帶有第二閥門18的給料漏斗5將聚氨酯b料注入到b料存儲室內(nèi)，關(guān)閉第一閥門17和第二閥門18；
[0039](6)、依次打開第三閥門19和第四閥門20，由壓風(fēng)系統(tǒng)提供輸送動力，注料桶2內(nèi)的聚氨酯a料和聚氨酯b料被同時壓入到無動力管路混合器內(nèi)進(jìn)行均勻混合，無動力管路混合器采用螺旋葉片混合結(jié)構(gòu)，混合均勻的聚氨酯a料和聚氨酯b料通過第一注料管9和第二注料管10分別輸送到鉆孔15指定深度的第一聚氨酯發(fā)泡袋7和第二聚氨酯發(fā)泡袋8中，第一聚氨酯發(fā)泡袋7和第二聚氨酯發(fā)泡袋8快速發(fā)泡膨脹;在一定的膨脹壓力作用下，第一聚氨酯發(fā)泡袋7、第二聚氨酯發(fā)泡袋8膨脹分別與孔壁之間達(dá)到良好接觸，最大限度的提高封孔質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)聚氨酯的長距離快速定點(diǎn)封孔;聚氨酯a料和聚氨酯b料混合液輸出量及輸出速度由第三閥門19和第四閥門20共同進(jìn)行控制；
[0040](7)、注料完成后，依次關(guān)閉第三閥門19和第四閥門20，并將輸料膠管16分別與第一注料管9和第二注料管10斷開，防止輸送到位的聚氨酯a料和b料混合液順著第一注料管9和第二注料管10流出；待聚氨酯封孔完成后，快速將注料桶2中的塑料薄膜取出，再次將桶蓋3與注料桶2密封連接，然后迅速打開第一閥門17和第二閥門18，分別從兩個給料漏斗5鐘加入適量水后將第一閥門17和第二閥門18關(guān)閉，然后依次打開第三閥門19和第四閥門20，利用壓風(fēng)動力沖洗殘留在無動力管路混合器和輸料膠管16中的聚氨酯，防止聚氨酯發(fā)泡堵塞管路，以備下次使用；
[0041](8)、進(jìn)行聚氨酯封孔后，通過注漿管12用水泥砂漿對第一聚氨酯發(fā)泡袋7和第二聚氨酯發(fā)泡袋8之間的封孔空間進(jìn)行帶壓封孔；
[0042](9)、全部封孔完成后，按照國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局頒布的《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》(AQ/T1047-2007)通過測壓或抽采管11對鉆孔15內(nèi)部進(jìn)行測壓或瓦斯聯(lián)抽作業(yè)。
[0043]以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本實(shí)用新型的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置，其特征在于:包括支腿、注料桶、桶蓋、壓風(fēng)連接管、給料漏斗、無動力管道混合器、第一聚氨酯發(fā)泡袋、第二聚氨酯發(fā)泡袋、測壓或抽采管、第一注料管、第二注料管和注漿管;注料桶設(shè)在支腿上，注料桶底部呈上粗下細(xì)的圓錐形結(jié)構(gòu)，桶蓋水平設(shè)在注料桶頂部，桶蓋下表面與注料桶上端面之間設(shè)有密封圈，注料桶內(nèi)豎直設(shè)有將注料桶內(nèi)部分隔為a料存儲室和b料存儲室的隔板，隔板上端邊沿與桶蓋下表面之間具有間隙，給料漏斗設(shè)有兩個，壓風(fēng)連接管和兩個給料漏斗均設(shè)在桶蓋上，壓風(fēng)連接管設(shè)在桶蓋中心并與注料桶內(nèi)部連通，一個給料漏斗下端與a料存儲室連通，另一個給料漏斗下端與b料存儲室連通，無動力管道混合器上端設(shè)在注料桶底部中心處，無動力管道混合器的進(jìn)口分別與a料存儲室和b料存儲室連通； 第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋均設(shè)置在鉆孔一定深度內(nèi)，第一聚氨酯發(fā)泡袋位于第二聚氨酯發(fā)泡袋的外側(cè)，第一注料管的內(nèi)端口沿鉆孔伸入到第一聚氨酯發(fā)泡袋內(nèi)，第二注料管的內(nèi)端口沿鉆孔伸入到第二聚氨酯發(fā)泡袋內(nèi)，注漿管的內(nèi)端口沿鉆孔伸入到第一聚氨酯發(fā)泡袋和第二聚氨酯發(fā)泡袋之間的鉆孔內(nèi)，測壓或抽采管的內(nèi)端口沿鉆孔伸入到第二聚氨酯發(fā)泡袋內(nèi)側(cè)的鉆孔內(nèi)； 無動力管道混合器的出口連接有輸料膠管，輸料膠管的出口通過快速接頭分別與第一注料管和第二注料管快速連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下鉆孔用聚氨酯長距離快速定點(diǎn)封孔裝置，其特征在于:與a料存儲室連通的給料漏斗上設(shè)有第一閥門，與b料存儲室連通的給料漏斗上設(shè)有第二閥門，壓風(fēng)連接管上設(shè)有第三閥門，輸料膠管上設(shè)有第四閥門。
【文檔編號】E21F7/00GK205445544SQ201620233018
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月24日
【發(fā)明人】程小慶, 柯巍, 袁軍偉, 楊宏民, 安豐華
【申請人】河南理工大學(xué)