带压注浆封孔装置的制作方法

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1.本实用新型涉及煤矿开采设备技术领域，具体为带压注浆封孔装置。


背景技术：

2.瓦斯是生于煤层，储存于煤层或者围岩中的气体地质体，只要开采煤炭就会有瓦斯涌出，目前瓦斯治理主要是增大风量和瓦斯抽采。当煤矿的工作面最小断面过小时，虽然工作面风速为达标，但工作面通风有一个合理的配风量，当工作面风量增大时，通风压力同时增大，采空区瓦斯涌出量也将增大，这使得单纯采用增大风量解决瓦斯问题效果不理想。因此，除风排瓦斯措施外，工作面瓦斯治理主要采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯的方法。
3.然而，现有的采掘过程中采取过高位钻孔预抽采空区及上隅角瓦斯，但效果不佳。通过分析认为原因主要有以下2点：
4.(1)煤层开采后，顶板岩层充分卸压，裂隙发育，瓦斯在重力梯度下向上运移，逐渐富集积聚，由于对瓦斯运移富集规律不明确，以往高位钻孔布置位置和层位不具有针对性，难以实现靶向高效拦截抽采；
5.(2)工作面风巷为沿空留巷，受上区段工作面和本煤层工作面采动影响，围岩结构破碎，裂隙高度发育，造成抽采钻孔气密性差，浓度低。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供煤层瓦斯的高效抽采的带压注浆封孔装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：带压注浆封孔装置，包括注浆搅拌桶，所述注浆搅拌桶放置在岩层外部一侧，所述注浆搅拌桶顶部嵌入安装有注浆泵，所述注浆泵外部一侧固定套设有注浆管，所述岩层内部嵌入安装有抽采管，所述抽采管外部一侧套设安装有花管，所述花管外部包覆有封孔囊袋，所述抽采管外部一侧设置有返浆管。
8.进一步的，所述岩层顶部内壁均匀开设有钻孔，所述钻孔数量为十个，孔径为94mm，孔深130m，终孔间距5m，组间压茬30m。
9.进一步的，所述注浆管、所述抽采管、所述花管以及所述返浆管分别用pvc专用胶水粘接固定，所述注浆管长度为4m，所述返浆管长度为10m，所述花管长度为16m。
10.进一步的，所述注浆搅拌桶内部注入有水泥浆液，所述水泥浆液为水、水泥以及膨胀剂混合搅拌制成，且所述注浆搅拌桶注浆压力为1.5mpa。
11.进一步的，所述注浆搅拌桶内部转动设置有混料机构，所述混料机构包括活动辊、搅拌柱、固定环、固定内杆以及支撑弹簧，所述搅拌柱转动安装在所述注浆搅拌桶内部中部，所述固定环均匀套设卡接在所述搅拌柱外壁，所述固定内杆均匀焊接在所述固定环外壁，所述活动辊套设在所述固定内杆外部，所述支撑弹簧套设在所述活动辊顶部表面与所述固定内杆外壁之间。
12.进一步的，所述返浆管、所述注浆管与所述岩层之间分别卡接安装有导向机构，所
述导向机构包括固定管夹、滚轮以及缓冲底座，所述固定管夹固定卡接在所述返浆管和所述注浆管外部，所述滚轮均匀转动安装在所述固定管夹内部两侧，所述缓冲底座卡接在所述滚轮底部。
13.进一步的，所述注浆泵外部一侧固定套设有压力表。
14.本实用新型的优点：
15.1、本实用新型通过注浆泵和注浆管将注浆搅拌桶内水泥浆液向孔内注入，注浆完成后观察压力升降，当岩层裂隙发育程度高，浆液压力下降，可采用循环补充注浆措施，直至压力不出现明显降低后关闭返浆管、注浆管闸阀，停止注浆，关闭注浆泵，采用带压注浆封孔技术措施后，带压浆液能够充分填充岩层中的裂隙，配合抽采管、花管以及封孔囊袋提高瓦斯抽采效率，大大减少了采空区裂隙瓦斯溢出，为工作面上隅角瓦斯超限治理和矿井安全生产提供有力安全保障，实现了煤层瓦斯的高效抽采，大幅降低了回采区域煤层瓦斯含量，实现了工作面回采期间回风流及上隅角瓦斯超限的有效防控。
16.2、本实用新型通过设置有混料机构，经搅拌柱高速进行转动，配合活动辊在固定内杆外部经支撑弹簧的连接活动，由固定环对固定内杆底部进行连接固定，经多组活动辊对注浆搅拌桶内部物料进行搅拌，提高了注浆搅拌桶内部水泥浆液的搅拌效率及避免了水泥浆液的凝结。
附图说明：
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型装置整体的结构示意图；
19.图2为图1中的注浆管安装的结构示意图；
20.图3为图1中的混料机构的结构示意图；
21.图4为图2中的a处放大的结构示意图。
22.附图标记：1、注浆搅拌桶；2、岩层；3、注浆泵；4、注浆管；5、抽采管；6、花管；7、封孔囊袋；8、混料机构；801、活动辊；802、搅拌柱；803、固定环；804、固定内杆；805、支撑弹簧；9、导向机构；901、固定管夹；902、滚轮；903、缓冲底座；10、返浆管。
具体实施方式：
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.参看图1
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4：其中，带压注浆封孔装置，包括注浆搅拌桶1，注浆搅拌桶1放置在岩层2外部一侧，注浆搅拌桶1顶部嵌入安装有注浆泵3，注浆泵3外部一侧固定套设有注浆管4，岩层2内部嵌入安装有抽采管5，抽采管5外部一侧套设安装有花管6，花管6外部包覆有封孔囊袋7，抽采管5外部一侧设置有返浆管10，岩层2顶部内壁均匀开设有钻孔，钻孔数量为十
个，孔径为94mm，孔深130m，终孔间距5m，组间压茬30m，通过注浆泵3和注浆管4将注浆搅拌桶1内水泥浆液向孔内注入，注浆完成后观察压力升降，当岩层2裂隙发育程度高，浆液压力下降，可采用循环补充注浆措施，直至压力不出现明显降低后关闭返浆管10、注浆管4闸阀，停止注浆，关闭注浆泵3，采用带压注浆封孔技术措施后，带压浆液能够充分填充岩层2中的裂隙，配合抽采管5、花管6以及封孔囊袋7提高瓦斯抽采效率，大大减少了采空区裂隙瓦斯溢出，为工作面上隅角瓦斯超限治理和矿井安全生产提供有力安全保障，实现了煤层瓦斯的高效抽采，大幅降低了回采区域煤层瓦斯含量，实现了工作面回采期间回风流及上隅角瓦斯超限的有效防控。
25.为了保证注浆管4、抽采管5和花管6在抽采时连接的紧固性和密封性，注浆管4、抽采管5、花管6以及返浆管10分别用pvc专用胶水粘接固定，注浆管4为长度4m，返浆管10长度为10m，花管6长度为16m，为了保证水泥浆液的灌注的持续性，注浆搅拌桶1内部注入有水泥浆液，水泥浆液为水、水泥以及膨胀剂混合搅拌制成，为了可以实时对注浆搅拌桶1内部灌浆压力进行查看，注浆泵3外部一侧固定套设有压力表，且注浆搅拌桶1注浆压力为1.5mpa。
26.注浆搅拌桶1内部转动设置有混料机构8，混料机构8包括活动辊801、搅拌柱802、固定环803、固定内杆804以及支撑弹簧805，搅拌柱802转动安装在注浆搅拌桶1内部中部，固定环803均匀套设卡接在搅拌柱802外壁，固定内杆804均匀焊接在固定环803外壁，活动辊801套设在固定内杆804外部，支撑弹簧805套设在活动辊801顶部表面与固定内杆804外壁之间，经搅拌柱802高速进行转动，配合活动辊801在固定内杆804外部经支撑弹簧805的连接活动，由固定环803对固定内杆804底部进行连接固定，经多组活动辊801对注浆搅拌桶1内部物料进行搅拌，提高了注浆搅拌桶1内部水泥浆液的搅拌效率及避免了水泥浆液的凝结。
27.返浆管10、注浆管4与岩层2之间分别卡接安装有导向机构9，导向机构9包括固定管夹901、滚轮902以及缓冲底座903，固定管夹901固定卡接在返浆管10和注浆管4外部，滚轮902均匀转动安装在固定管夹901内部两侧，缓冲底座903卡接在滚轮902底部，经固定管夹901对注浆管4和返浆管10外部在岩层2拐角处进行支护，配合缓冲底座903内部弹簧对滚轮902进行支撑，经滚轮902与注浆管4和返浆管10外部进行接触导向，解决了注浆管4和返浆管10在岩层2拐角处处抽拉时容易受到磨损破裂的问题。
28.综上，本实用新型提供的带压注浆封孔装置，在工作时，通过注浆泵3和注浆管4将注浆搅拌桶1内水泥浆液向孔内注入，注浆完成后观察压力升降，当岩层2裂隙发育程度高，浆液压力下降，可采用循环补充注浆措施，直至压力不出现明显降低后关闭返浆管10、注浆管4闸阀，停止注浆，关闭注浆泵3，采用带压注浆封孔技术措施后，带压浆液能够充分填充岩层2中的裂隙，配合抽采管5、花管6以及封孔囊袋7提高瓦斯抽采效率，大大减少了采空区裂隙瓦斯溢出，为工作面上隅角瓦斯超限治理和矿井安全生产提供有力安全保障。
29.然后，经搅拌柱802高速进行转动，配合活动辊801在固定内杆804外部经支撑弹簧805的连接活动，由固定环803对固定内杆804底部进行连接固定，经多组活动辊801对注浆搅拌桶1内部物料进行搅拌，同时，经固定管夹901对注浆管4和返浆管10外部在岩层2拐角处进行支护，配合缓冲底座903内部弹簧对滚轮902进行支撑，经滚轮902与注浆管4和返浆管10外部进行接触导向。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本
实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。