[發(fā)明專利]用于煤礦傾斜大直徑鉆孔封閉的氣囊定位封孔裝置

在審

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112761572A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王凱;李全中;付宏偉;鄭文賢;張貴方;劉旭;喬士遠(yuǎn);魏巍
• 申請（專利權(quán)）人: 山西工程技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B33/12;E21B23/01;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

用于煤礦傾斜大直徑鉆孔封閉的氣囊定位封孔裝置，包括均設(shè)置在傾斜大直徑鉆孔內(nèi)的封孔組合件、單囊袋和注漿管，注漿管的出口端與單囊袋連接，注漿管上設(shè)置有爆破閥，注漿管的進口端設(shè)有位于傾斜大直徑鉆孔孔口外的注漿閥；封孔組合件包括相互連接的充氣膨脹封孔部分和手驅(qū)絲桿傳動連桿伸縮定位部分，注漿管穿過充氣膨脹封孔部分，爆破閥位于單囊袋與充氣膨脹封孔部分之間。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，自動化程度高，封孔組合件在傾斜大直徑鉆孔內(nèi)固定牢靠并可進行快速封閉鉆孔進行注漿作業(yè)，定位效果好，確保了囊袋在注漿時的穩(wěn)定性，注漿完成后可以解決注漿材料、矸石、積水容易進入巷道的問題，實用性強，具有重要的推廣價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦瓦斯抽采鉆孔封孔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于煤礦傾斜大直徑鉆孔封閉的氣囊定位封孔裝置。

背景技術(shù)

傾斜大直徑鉆孔是近幾年發(fā)展起來的采空區(qū)瓦斯抽采新技術(shù)，如圖1和圖2所示，采煤工作面50兩側(cè)分別為進風(fēng)巷49和回風(fēng)巷51，即在采煤工作面50處的回風(fēng)巷51旁設(shè)置一條瓦斯治理巷52，由瓦斯治理巷52向回風(fēng)巷51鉆進傾斜大直徑鉆孔53，由傾斜大直徑鉆孔53替代回風(fēng)巷51的聯(lián)絡(luò)巷抽采上隅角瓦斯，圖2中54為采空區(qū)，55為保護煤柱，56為煤層，57為瓦斯抽采管道。

近年來，傾斜大直徑鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯得到了一定程度的應(yīng)用。文獻(xiàn)：超大直徑鉆孔“以孔代巷” 治理上隅角瓦斯技術(shù)(蔣璋，楊保國，山西焦煤科技，2019：47-49）、小莊礦“以孔代巷”瓦斯抽采技術(shù)可行性研究（郭林生，林建成，李可，等.中國煤炭，2020，46(9):65-70）、超大直徑鉆孔治理上隅角瓦斯工藝研究（汪開旺. 礦業(yè)安全與環(huán)保，2020，47( 2): 90-93）、大直徑鉆孔治理綜采工作面上隅角瓦斯應(yīng)用（石瑞鵬，高翔，李浩. 山西焦煤科技，2018：31-34）、超大直徑鉆孔采空區(qū)瓦斯抽采技術(shù)研究（高宏，楊宏偉.煤炭科學(xué)技術(shù)，2019，47 (2) : 77- 81）、萬安煤業(yè)大直徑鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯技術(shù)應(yīng)用研究（王春麗.煤炭與化工，2019.42（5）：100-103）等介紹了傾斜大直徑鉆孔在煤礦上的應(yīng)用。

傾斜大直徑鉆孔封閉與普通鉆孔封孔目的不同，普通鉆孔封孔的目的是為了防止空氣進入到鉆孔中，提高瓦斯抽采濃度和效果；在瓦斯抽采管道57拆除后，需要將傾斜大直徑鉆孔封閉，其目的是為了封堵大直徑鉆孔，防止采空區(qū)矸石、積水通過傾斜大直徑鉆孔進入到巷道。

由于傾斜大直徑鉆孔具有一定的傾斜角度，且需要較多的封孔材料。在封閉過程中，封閉注漿材料容易順著傾斜大直徑鉆孔滑出。如何快速高效的封閉傾斜大直徑鉆孔，成為傾斜大直徑鉆孔抽采采空區(qū)瓦斯技術(shù)推廣的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決傾斜大直徑鉆孔封閉過程中注漿材料容易順著傾斜大直徑鉆孔滑出的問題，提出一種用于煤礦傾斜大直徑鉆孔封閉的氣囊定位封孔裝置，能快速封閉傾斜大直徑鉆孔，防止采空區(qū)矸石、積水通過傾斜大直徑鉆孔進入到巷道。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：用于煤礦傾斜大直徑鉆孔封閉的氣囊定位封孔裝置，傾斜大直徑鉆孔左高右低傾斜設(shè)置，包括均設(shè)置在傾斜大直徑鉆孔內(nèi)的封孔組合件、單囊袋和注漿管，注漿管的出口端與單囊袋連接，注漿管上設(shè)置有爆破閥，注漿管的進口端設(shè)有位于傾斜大直徑鉆孔孔口外的注漿閥；

封孔組合件包括相互連接的充氣膨脹封孔部分和手驅(qū)絲桿傳動連桿伸縮定位部分，在傾斜大直徑鉆孔中充氣膨脹封孔部分位于手驅(qū)絲桿傳動連桿伸縮定位部分的左側(cè)，注漿管穿過充氣膨脹封孔部分，爆破閥位于單囊袋與充氣膨脹封孔部分之間；

手驅(qū)絲桿傳動連桿伸縮定位部分包括絲桿和連桿組件，絲桿左端轉(zhuǎn)動連接在充氣膨脹封孔部分上，絲桿左半段和右半段分別設(shè)有正向螺紋和反向螺紋，連桿組件的左側(cè)中部螺紋連接在絲桿的左半段，連桿組件的右側(cè)中部螺紋連接在絲桿的右半段，絲桿右端設(shè)有用于驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動的手柄桿，絲桿右半段螺紋連接有用于定位連桿組件的鎖緊裝置。