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专利号: 2021105206195
申请人: 重庆工程职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种瓦斯采集孔洞封堵装置,其特征在于,包括封堵灌浆机构和同轴管提升机构,所述同轴管提升机构带动封堵灌浆机构在瓦斯采集孔洞内移动;

所述封堵灌浆机构包括外套管和内套管,所述内套管滑动连接于外套管的内部,且内套管的外壁与外套管的内壁紧密接触,所述外套管的底部设有环形水囊,所述环形水囊的中部设有弹性连接部,所述弹性连接部套接在外套管的外壁上,所述环形水囊上连接有加压注水装置,所述内套管的上端连接有加压注浆装置,所述加压注水装置和加压注浆装置均位于煤矿巷道的地面上;

所述同轴管提升机构包括环形安装座,所述环形安装座上镜像对称设有升降机构,所述升降机构包括上下设置的第一升降机构和第二升降机构,所述第一升降机构和第二升降机构上分别设有第一夹持机构和第二夹持机构,所述第一夹持机构和第二夹持机构分别对外套管和内套管的外壁进行夹持固定,对称设置的第一升降机构控制外套管竖直上下滑动,所述第二升降机构用以控制内套管竖直上下滑动;

所述内套管和外套管的底端周向均匀设有位置相对应的条形通孔,所述环形水囊位于条形通孔的上方,所述内套管的条形通孔上端设有转轴,所述转轴上转动连接有转动杆,所述转动杆能在内套管和外套管的条形通孔旋转,所述内套管的底端设有底板,所述底板上设有与转动杆数量对应的弹性件,所述弹性件的一端与底板固定连接,所述弹性件的另一端与转动杆的上端固定连接,所述弹性件处于拉伸状态。

2.根据权利要求1所述的一种瓦斯采集孔洞封堵装置,其特征在于,所述底板的下表面上设有密封板,所述密封板的直径大于外套管的直径。

3.根据权利要求1所述的一种瓦斯采集孔洞封堵装置,其特征在于,所述转动杆的外侧包覆有弹性层。

4.根据权利要求1所述的一种瓦斯采集孔洞封堵装置,其特征在于,所述环形水囊的上方设有滑套,所述滑套套接于外套管上,所述滑套的外侧设有注浆囊,所述注浆囊与滑套上均设有与外套管的条形通孔位置对应的进浆孔,所述注浆囊向下的底面上设有出浆孔,所述出浆孔的直径小于进浆孔的直径,所述滑套的高度大于外套管上的条形通孔的长度。

5.根据权利要求1所述的一种瓦斯采集孔洞封堵装置,其特征在于,所述第一升降机构和第二升降机构均包括安装板,所述安装板的内侧设有螺纹杆,所述螺纹杆上设有滑块,所述螺纹杆的两侧设有导向杆,所述导向杆与滑块滑动连接,所述安装板的上端设有驱动电机,所述驱动电机的输出端与螺纹杆的上端固定连接,所述第一夹持机构和第二夹持机构分别对称设置在第一升降机构和第二升降机构的滑块上。

6.根据权利要求5所述的一种瓦斯采集孔洞封堵装置,其特征在于,所述第一夹持机构和第二夹持机构均包括直线电机,所述直线电机的端部固定连接有夹持部,所述夹持部为夹板,所述夹板的形状为等腰三角形。

7.根据权利要求5所述的一种瓦斯采集孔洞封堵装置,其特征在于,所述第一升降机构的滑块和第二升降机构的滑块对称设置,第一升降机构的滑块和第二升降机构的滑块上设有支撑板,所述支撑板的中部分别开设有与外套管和内套管直径相匹配的通孔,所述内套管和外套管分别位于与之对应的通孔内,所述第一夹持机构和第二夹持机构设置在支撑板上。

8.根据权利要求6所述的一种瓦斯采集孔洞封堵装置,其特征在于,所述夹板与内套管或者是外套管的接触面上设有防滑垫。

9.一种使用权利要求1‑8中任意一项所述的一种瓦斯采集孔洞封堵装置的封堵方法,其特征在于,具体封堵步骤如下:(1)将本装置搬运至瓦斯采集孔洞的正上方;

(2)在第一升降机构和第二升降机构的作用下,将外套管和内套管下降至瓦斯采集孔洞内;

(3)在第一升降机构的作用下,使内套管向下运动,直至转动杆在弹性件的作用下卡紧在瓦斯采集孔洞内;

(4)加压注水装置向水囊内注水,直至水囊膨胀至将瓦斯采集孔洞封堵;

(5)此时通过人工或者是机械向瓦斯采集孔洞内注入聚氨酯发泡剂或者是第一封堵浆液;

(6)待到聚氨酯发泡剂或者是第一封堵浆液凝固,在第一升降机构和第二升降机构的作用下向上提升内套管和外套管,使密封板位于聚氨酯发泡层或者是第一封堵浆液凝固成的上方,此时水囊的弹性连接部在阻力的作用下与外套管脱离,且水囊在压力作用下向内聚拢,将水囊中部的环形空间封堵;

(7)将滑套滑动至外套管的底端,滑套将外套管的条形通孔密封;

(8)加压注浆装置向内套管内注入第二封堵浆液,第二封堵浆液通过条形孔从注浆囊的进浆孔进入,出浆孔排出,由于进浆孔的直径大于出浆孔,注浆囊膨胀与聚氨酯泡沫或者是第一封堵浆液之间形成空腔;

(9)注浆注满步骤(8)中的空腔后,等待第二封堵浆液凝固;

(10)凝固完成之后,在第一升降机构和第二升降机构的作用下,将注浆囊提升至瓦斯空洞的上端,在加压注浆装置的作用下,对瓦斯采集孔进行最后一次注浆封堵。