[發明專利]一種用于煤礦井下鉆孔抽采的柔性保壓智能封孔系統

在審

• 申請號: 202211612891.7
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN116146143A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 王振鋒;王永龍;賀青云;路曉榮;孔宏偉;王宇;曹良超
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21F7/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

一種用于煤礦井下鉆孔抽采的柔性保壓智能封孔系統，包括儲漿裝置、注漿泵、增壓罐和輸漿主管，儲漿裝置下側部與輸漿主管的進口連接，注漿泵和增壓罐沿液流方向依次安裝在輸漿主管上，輸漿主管沿巷道長度方向布置，輸漿主管上沿長度方向均勻設有若干根連接管，每根連接管的出口均連接有一根注漿主管，每根注漿主管上沿長度方向均勻連接有若干個雙胎囊封孔器。本發明的攪拌集中注漿，注漿完成后集中清洗注漿泵，即節省了時間又降低了工人的勞動強度。流動性凝膠材料使封孔器柔性封孔，可隨鉆孔變化而變化，當鉆孔裂隙擴展時，打開機械閥門，注入凝膠材料，充填裂隙，使鉆孔始終處于保壓狀態。

技術領域

本發明屬于煤礦瓦斯抽采技術領域，具體涉及一種用于煤礦井下鉆孔抽采的柔性保壓智能封孔系統。

背景技術

煤礦井下瓦斯抽釆是解決煤礦瓦斯安全問題的主要手段。井下巷道瓦斯抽采鉆孔施工后，要保證瓦斯抽采的順利進行，必須立即進行封孔，傳統的封孔工藝大多采用水泥等無機材料封孔，這種封孔工藝的特點是強度高，凝固之后對鉆孔變形的適應性較弱。當鉆孔封孔完成后，凝固的封孔段無法實現始終保壓，后期受巷道變形、采動影響鉆孔變形或者應力集中等影響封堵段極易出現裂隙引起鉆孔漏氣，壓力降低，瓦斯濃度下降。有的礦井采取關閉抽釆鉆孔來處理鉆孔漏氣，有的直接再次沿著鉆孔位置用鉆機打碎原有的封孔裝置和固體封孔段再次鉆孔、封孔，如此循環，不但直接影響了后期的瓦斯抽釆效率和抽釆濃度，而且增加了大量的勞動工作量和資金投入。

發明內容

本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種封孔效率高、封孔壓力穩定、安全可靠性強的用于煤礦井下鉆孔抽采的柔性保壓智能封孔系統。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種用于煤礦井下鉆孔抽采的柔性保壓智能封孔系統，包括儲漿裝置、注漿泵、增壓罐和輸漿主管，儲漿裝置下側部與輸漿主管的進口連接，注漿泵和增壓罐沿液流方向依次安裝在輸漿主管上，輸漿主管沿巷道長度方向布置，輸漿主管上沿長度方向均勻設有若干根連接管，每根連接管的出口均連接有一根注漿主管，每根注漿主管上沿長度方向均勻連接有若干個雙胎囊封孔器。

儲漿裝置為塑料容器，儲漿裝置內部盛裝有柔性封孔漿料，儲漿裝置頂部左側設有加料斗，儲漿裝置右側設有用于攪拌柔性封孔漿料的攪拌器，儲漿裝置與輸漿主管的連接口位于儲漿裝置下部右側。

輸漿主管上設有位于儲漿裝置和注漿泵之間的第一機械閥門，輸漿主管的出口端設有第一內螺紋堵頭，輸漿主管上沿液流方向依次設有位于增壓罐和鄰近增壓罐的連接管之間的電磁限壓閥、總壓力表和第二機械閥門。

連接管上沿液流方向依次設有第三機械閥門和快速管接頭；注漿主管的進口與快速管接頭連接，注漿主管的另一端口設有第二內螺紋堵頭，注漿主管上在鄰近快速管接頭之處設有第一恒壓閥。

注漿主管為L型或半圓弧形，L型的注漿主管用于本煤層鉆孔，半圓弧形的注漿主管用于本煤層鉆孔，注漿主管上均勻設有若干個軟管連接管接頭，軟管連接管接頭通過注漿軟管與雙胎囊封孔器的進液口連接。

雙胎囊封孔器為兩堵兩注結構，包括第一胎囊、第二胎囊、第一注漿管和第二注漿管，第一胎囊和第二胎囊的中心孔插設有一根抽采管，以鉆孔的孔口到孔底的方向為由外向內的方向，第一胎囊位于第二胎囊外側，第一注漿管自外向內依次穿過第一胎囊和第二胎囊，第一注漿管內端封堵，第一注漿管上設有位于第一胎囊內的第一注漿孔和位于第二胎囊內的第二注漿孔，第二注漿管上端口自外向內穿過第一胎囊后伸入到第一胎囊和第二胎囊之間，第一注漿管上在第一胎囊外側設有第一壓力表、第二恒壓閥和第一手動球閥，第二注漿管上在第一胎囊外側設有第二壓力表、第三恒壓閥和第二手動球閥，第一注漿管和第二注漿管分別連接一根注漿軟管。