[發(fā)明專利]一種用于煤層頂板加固作業(yè)的可回收式密封膠塞裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110008216.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN112814609B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳會(huì)濤;繩飄;冷軍發(fā);荊雙喜;禹建功;王志陽;張博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 平頂山學(xué)院
• 主分類號(hào): E21B33/12
• 分類號(hào): E21B33/12;E21B33/13;E21C41/18
• 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

一種用于煤層頂板加固作業(yè)的可回收式密封膠塞裝置，包括膨脹膠塞、提升裝置、充氣裝置、工控機(jī)和高壓水供水裝置，膨脹膠塞同中心滑動(dòng)設(shè)置在注漿管道內(nèi)，提升裝置通過提升纜繩與膨脹膠塞的頂部固定連接，充氣裝置通過第一氣體管路與膨脹膠塞內(nèi)部連通，膨脹膠塞的底部安裝有壓力傳感器，膨脹膠塞內(nèi)設(shè)置有與壓力傳感器連接的第一信號(hào)導(dǎo)線，第一信號(hào)導(dǎo)線的上端伸出膨脹膠塞的頂部，工控機(jī)通過第二信號(hào)導(dǎo)線與第一信號(hào)導(dǎo)線的上端連接，高壓水供水裝置通過高壓水管與注漿管道內(nèi)部連通。本發(fā)明的膨脹膠塞與注漿管道內(nèi)壁密封性自下而上階梯遞增，密封效果好，膨脹膠塞與注漿管道內(nèi)壁壓力能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，而且膨脹膠塞能夠回收和重復(fù)使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層開采技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，涉及一種用于煤層頂板加固作業(yè)的可回收式密封膠塞裝置。

背景技術(shù)

煤炭是世界上儲(chǔ)量最多、分布最廣的常規(guī)能源，也是最廉價(jià)的能源，同時(shí)也是重要的戰(zhàn)略資源，廣泛的應(yīng)用于鋼鐵、電力、化工等工業(yè)生產(chǎn)及居民生活領(lǐng)域，在世界一次能源消費(fèi)量中占25%。近年來我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，電力、冶金、建材、化工等行業(yè)的高速發(fā)展導(dǎo)致了對(duì)煤炭需求的大幅度增加，消費(fèi)逐年遞增。而我國(guó)煤炭探明可采儲(chǔ)量應(yīng)在2000億噸以上，資源量可達(dá)3萬億噸。其中，無煙煤和煙煤5094.91億噸，次煙煤和褐煤4747.20億噸。在目前和未來很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，煤炭還是我們生產(chǎn)生活中必不可少的能源之一，煤炭的供應(yīng)也關(guān)系到我國(guó)的工業(yè)乃至整個(gè)社會(huì)方方面面的發(fā)展的穩(wěn)定，因此必要對(duì)煤炭資源的開采技術(shù)與裝備進(jìn)行深入的研究。

在煤層工作面的上層存在承壓水層，由于地質(zhì)變動(dòng)和裂隙的存在，承壓水易通過斷層斷裂面造成工作面漏頂嚴(yán)重，以致煤炭開采無法進(jìn)行，針對(duì)這種情況，工程中必要開展對(duì)煤層頂板的斷裂區(qū)域和縫隙加固工作，在對(duì)目標(biāo)區(qū)域完成灌注水泥后，為了對(duì)注漿管道內(nèi)水泥進(jìn)行清理，通常采用膠塞裝入注漿管道中，并在水壓的作用下沿著注漿管道下行，從而刮凈貼附在注漿管道上的水泥。然而，目前常用的膠塞在使用中密封效果不好導(dǎo)致混漿的情況出現(xiàn)，且使用后不再取回，后續(xù)由鉆頭鉆進(jìn)，不具備重復(fù)使用功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于煤層頂板加固作業(yè)的可回收式密封膠塞裝置，本發(fā)明的膨脹膠塞與注漿管道內(nèi)壁密封性自下而上階梯遞增，密封效果好，膨脹膠塞與注漿管道內(nèi)壁壓力能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，而且膨脹膠塞能夠回收和重復(fù)使用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于煤層頂板加固作業(yè)的可回收式密封膠塞裝置，包括膨脹膠塞、提升裝置、充氣裝置、工控機(jī)和高壓水供水裝置，地層鉆設(shè)有通到煤層頂板層的豎直井，豎直井內(nèi)同中心固定設(shè)置有注漿管道，膨脹膠塞內(nèi)部中空，膨脹膠塞同中心滑動(dòng)設(shè)置在注漿管道內(nèi)，膨脹膠塞的外圓與注漿管道的內(nèi)圓滑動(dòng)密封接觸，豎直井的井口固定安裝有井蓋，提升裝置固定設(shè)置在井蓋的正上方，提升裝置通過提升纜繩與膨脹膠塞的頂部固定連接，提升纜繩穿過井蓋并與井蓋密封滑動(dòng)連接，充氣裝置、工控機(jī)和高壓水供水裝置均設(shè)置在地面上，充氣裝置通過第一氣體管路與膨脹膠塞內(nèi)部連通，第一氣體管路穿過井蓋并與井蓋密封滑動(dòng)連接，膨脹膠塞的底部安裝有壓力傳感器，膨脹膠塞內(nèi)設(shè)置有第一信號(hào)導(dǎo)線，第一信號(hào)導(dǎo)線的下端與壓力傳感器連接，第一信號(hào)導(dǎo)線的上端伸出膨脹膠塞的頂部，工控機(jī)通過第二信號(hào)導(dǎo)線與第一信號(hào)導(dǎo)線的上端連接，第二信號(hào)導(dǎo)線穿過井蓋并與井蓋密封滑動(dòng)連接，高壓水供水裝置通過高壓水管與注漿管道內(nèi)部連通。