一种多段式爆破气囊注浆封孔装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及煤层开采技术领域，公开了一种多段式爆破气囊注浆封孔装置及方法，包括：多段注浆钢管，所述注浆钢管外周设置有爆破气囊，所述爆破气囊内设置有爆破组件；各个注浆钢管之间通过注浆花管固定连接，所述注浆花管上均匀分布有注浆孔，所述注浆钢管和注浆花管内固定设置有高压测压管和排气排水细管，爆破组件的信号线设置在排气排水细管内；排气排水细管的管壁上设置有排水孔；最前端的注浆钢管外侧设置有测压花管，所述测压花管与所述高压测压管连通，其上设置有多个测压孔。本发明专利技术封孔快速高效、劳动强度较低，提高封堵作业的质量，确保下一步测定瓦斯压力的准确性。确保下一步测定瓦斯压力的准确性。确保下一步测定瓦斯压力的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种多段式爆破气囊注浆封孔装置及方法


[0001]本专利技术涉及煤层开采
，特别涉及一种多段式爆破气囊注浆封孔装置及方法。

技术介绍

[0002]随着中国对于煤炭资源的持续使用导致采掘深度的增加，煤矿瓦斯作为煤炭开采的伴生资源，是一种复杂的气体地质体，其主要成分是甲烷，生于煤层储存在煤层及其围岩中，受地质条件和历史演化作用控制，我国地质条件复杂，是受瓦斯灾害威胁最严重的国家之一，特别是含瓦斯煤层瓦斯压力大，瓦斯含量高，煤层透气性低，地质构造复杂，导致瓦斯灾害问题较为严重，瓦斯对于保障安全生产的危险性日益突出。为防范各类型瓦斯灾害事故，煤层瓦斯压力测定及预抽煤层瓦斯显得尤为重要。
[0003]煤层瓦斯压力是指瓦斯在煤层中所呈现的气体压力是煤层孔隙和裂隙中游离瓦斯自由热运动对孔隙和裂隙空间壁面所产生的作用力，其单位是兆帕(MPa)。准确测定煤层瓦斯压力对预测煤层瓦斯含量、预测矿井瓦斯涌出量、预测预报煤与瓦斯突出危险性、制定瓦斯防治措施都具有非常重要的意义。瓦斯压力测定方法有直接测定法和间接测定法。间接测定法是利用煤层原始瓦斯含量、残余瓦斯含量、煤屑解析指标推算瓦斯压力的；直接测定法是通过钻孔揭露煤层，安装测定压力表并密封钻孔，利用煤层中瓦斯的自燃渗透原理测定在钻孔揭露处达到平衡的瓦斯压力。目前，主要有黄泥、水泥封孔及胶囊
‑
密封黏液封孔方法等，因此封孔技术的优劣决定了煤层瓦斯压力测定的准确性。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题是提供一种封孔质量好、成本低、快速高效的多段式爆破气囊注浆封孔装置及方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，包括：多段注浆钢管，所述注浆钢管外周设置有爆破气囊，所述爆破气囊内设置有爆破组件；各个注浆钢管之间通过注浆花管固定连接，所述注浆花管上均匀分布有注浆孔，所述注浆钢管和注浆花管内固定设置有高压测压管和排气排水细管，爆破组件的信号线设置在排气排水细管内；排气排水细管的管壁上设置有排水孔；最前端的注浆钢管外侧设置有测压花管，所述测压花管与所述高压测压管连通，其上设置有多个测压孔。
[0006]所述测压花管前端设置有滑轮，所述滑轮的直径大于所述注浆钢管。
[0007]注浆钢管前端设置有子弹头式端头钢管，所述端头钢管的粗端与注浆钢管连接，细端用于卡设固定所述高压测压管。
[0008]所述排气排水细管内壁上设置有细纱网。
[0009]所述的一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，还包括设置在所述注浆花管内的支撑钢板和支撑连杆，所述支撑钢板和支撑连杆用于固定所述高压测压管。
[0010]所述的一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，包括四段注浆钢管和设置在注浆钢管
外周的四个爆破气囊，所述爆破气囊之间设置有三个注浆段。
[0011]所述的一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，还包括注浆泵、注浆罐，所述注浆罐通过注浆泵向所述注浆钢管注浆，所述注浆罐和注浆泵上均设置有压力表。
[0012]所述高压测压管为8mm高压测压管。
[0013]此外，本专利技术还提供了一种多段式爆破气囊注浆封孔方法，采用所述的多段式爆破封孔装置实现，包括以下步骤：
[0014]S1、将连接好的多段式爆破封孔装置放入已成型钻孔内的预定位置；
[0015]S2、通过爆破信号，依次爆破各个气囊；
[0016]S3、对注浆钢管进行持续注浆，直至注浆压力达到规定值时，停止注浆。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
[0018]本专利技术提供了一种多段式爆破气囊注浆封孔装置及方法，先用装入气囊内气体发生器依次进行爆破气囊，气囊采用的高分子材料兼具耐磨性和柔软性，使气囊能紧紧贴合在钻孔内壁上，从而避免了爆破时因封孔不紧而出现的冲孔现象。并且，多段式气囊采用简单爆破信号线进行爆破，节约了爆破封孔成本，降低了爆破成本，提高了经济效益。多段式气囊爆破完成后，对气囊中间段进行注入快速凝结浆液，同时对气囊起到支撑保护作用。本专利技术不仅封孔质量好、封孔成本低，而且本专利技术直接通过高压泵向气囊中间段注入高压浆体，使注浆时浆液对钻孔内壁施压使浆液流入围岩裂隙中，该方法封孔快速高效、劳动强度较低，提高封堵作业的质量，确保下一步测定瓦斯压力的准确性。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例提供的一种多段式爆破气囊注浆封孔装置气囊未爆破示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例提供的一种多段式爆破气囊注浆封孔装置气囊爆破后示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例中测压花管前端示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例中注浆组件示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例中压力表组件示意图；
[0024]附图标记说明：
[0025]1‑
测压花管；2
‑
测压气室；3
‑
爆破气囊；4
‑
注浆花管；8
‑
煤岩层；9
‑
排水排气细管；11
‑
高压测压管；12
‑
注浆钢管；13
‑
支撑钢板；14
‑
支撑连杆；19
‑
瓦斯压力表；20
‑
手动阀门；21
‑
注浆罐；22
‑
注浆罐压力表；23
‑
手动阀门；24
‑
注浆泵压力表；25
‑
注浆泵；26
‑
定滑轮；27
‑
端头钢管；28
‑
三通阀。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例一
[0028]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，包括：多段注浆钢管12，所述注浆钢管12外周设置有爆破气囊3，所述爆破气囊3内设置有爆破组件；各个注浆钢管12之间通过注浆花管4固定连接，所述注浆花管4上均匀分布有注浆孔，所述注浆钢管12和注浆花管4内固定设置有高压测压管11和排气排水细管9，爆破组件的信号线设置在排气排水细管9内；排气排水细管9的管壁上设置有排水孔；最前端的注浆钢管12外侧设置有测压花管1，所述测压花管1与所述高压测压管11连通，其上设置有多个测压孔。
[0029]具体地，本实施例中，爆破气囊3外表面分为内外两层，两层材料皆为高分子聚合物材料，兼具耐磨性及柔软性，适应钻孔内部气囊的核心部件是充气装置，专业的说法叫气体发生器。充气装置里填装着火药，火药起爆是快速产生大量气体，使得气囊冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，其特征在于，包括：多段注浆钢管(12)，所述注浆钢管(12)外周设置有爆破气囊(3)，所述爆破气囊内设置有爆破组件；各个注浆钢管(12)之间通过注浆花管(4)固定连接，所述注浆花管(4)上均匀分布有注浆孔，所述注浆钢管(12)和注浆花管(4)内固定设置有高压测压管(11)和排气排水细管(9)，爆破组件的信号线设置在排气排水细管(9)内；排气排水细管(9)的管壁上设置有排水孔；最前端的注浆钢管(12)外侧设置有测压花管(1)，所述测压花管(1)与所述高压测压管(11)连通，其上设置有多个测压孔。2.根据权利要求1所述的一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，其特征在于，所述测压花管(1)前端设置有滑轮(26)，所述滑轮(26)的直径大于所述注浆钢管(12)。3.根据权利要求1所述的一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，其特征在于，注浆钢管(12)前端设置有子弹头式端头钢管(27)，所述端头钢管(27)的粗端与注浆钢管(12)连接，细端用于卡设固定所述高压测压管(11)。4.根据权利要求1所述的一种多段式爆破气囊注浆封孔装置，其特征在于，所述排气排水细管(9)内壁上设置有细纱网。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁椿豪，张俊虎，邓存宝，郭辉，郭晓阳，赵博，杨博，白爱卿，郭宇，赵建华，周晋辉，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：