[实用新型]一种地下矿山治水钻孔防喷装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可防止地下矿山的注浆孔大量喷射涌水的装置，属于矿山设备技术领域。

背景技术

受第四系等含水岩层影响的地下矿山，在基建过程中需严密观测巷道地质条件的变化，及时采取防水措施，治理可能出现的掘进突水。目前，矿山生产建设过程中普遍采用的防水方式是利用潜孔钻机在围岩上穿凿注浆孔，再用高压注浆机将水泥浆液等介质注入注浆孔，使注浆介质沿着围岩裂隙扩散，形成注浆帷幕，以达到封水的目的。在穿凿注浆孔的过程中，如果钻头触及到含水层和大断层，涌水就会从注浆孔喷出，此时若拔出钻杆，巷道涌水会急剧增加，将施工工作面淹没，涌水较大时还有可能酿成淹井事故。因此目前迫切需要研究一种可有效防止注浆孔喷水的装置，以确保注浆施工的安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种地下矿山治水钻孔防喷装置，以消除淹井事故隐患，保证矿山生产建设的顺利进行。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种地下矿山治水钻孔防喷装置，构成中包括孔口管、孔口球阀、T型三通管、放水球阀和钻杆密封装置，所述孔口管的一端插入并固定在待钻注浆孔处的预钻浅孔内，另一端通过法兰与孔口球阀连接，所述T型三通管的两个相互同轴的接口分别与孔口球阀和钻杆密封装置连接，T型三通管的另一接口接放水球阀。

上述地下矿山治水钻孔防喷装置，所述钻杆密封装置包括连接管、固定板、活动板、密封套管和盘根，所述固定板和活动板的中部设有钻头过孔，一侧设有与钻头过孔同轴的环形凸台；所述密封套管的两端分别滑套在固定板和活动板的环形凸台上，所述盘根设置在密封套管的内壁上并紧压在固定板和活动板的环形凸台之间，固定板与活动板之间通过螺栓连接；所述连接管与密封套管同轴，连接管的一端通过法兰与T型三通管的对应接口对接，另一端与固定板连接。

上述地下矿山治水钻孔防喷装置，所述孔口管与孔口球阀的连接法兰之间、孔口球阀与T型三通管的连接法兰之间、T型三通管与连接管的连接法兰之间及T型三通管与放水球阀的连接法兰之间均设有密封垫。

本实用新型设置了由钻杆密封装置和孔口球阀构成的两级防喷机构，当穿过两级防喷机构的钻头触及到含水层或大断层时，首先利用钻杆密封装置抑制涌水的喷射，待钻头撤出孔口球阀后再关闭孔口球阀，将涌水彻底封死，该装置不仅可以有效防止注浆孔大量喷水，而且不影响注浆施工，从而保证了矿山生产建设的顺利进行。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是A向视图。

图中各标号为：1、孔口管，2、孔口球阀，3、T型三通管，4、连接管，5、固定板，6、密封套管，7、活动板，8、盘根，9、螺栓，10、放水球阀，11、钻头过孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参看图1和图2，本实用新型主要包括孔口管1、孔口球阀2、T型三通管3、连接管4、固定板5、密封套管6、活动板7、盘根8、螺栓9和放水球阀10。孔口管1和连接管4均由无缝钢管制成，固定板5焊接在连接管4上。相邻部件通过法兰连接时，法兰盘之间均放置可耐高压的密封垫，以提高涌水承压等级。

孔口球阀2的内孔、与孔口管1同轴的各法兰盘的中心孔以及固定板5和活动板7的钻头过孔的孔径均应大于钻杆和钻头的最大直径，以便钻杆和钻头可以顺利穿过。通过调节螺栓9可以改变固定板5和活动板7的环形凸台对盘根8的压力，使盘根8收紧或展开，盘根8展开时厚度减小，内部空间增大，钻头和钻杆恰好可以顺利穿过，收紧时厚度增大，内部空间减小，可以紧紧地压在钻杆上，防止涌水喷出。因此盘根8及其相邻部件的结构参数必须根据钻头和钻杆的直径而定。

在含水丰富，存在突水隐患的地下矿山穿凿注浆孔时，首先在需要钻孔的位置钻一个浅孔，浅孔内插入焊接了法兰盘的孔口管1，然后用高压注浆机将水泥、水玻璃双液浆介质注入孔口管1与浅孔的孔壁之间的间隙，使孔口管1与围岩牢固地结合在一起，再将防喷装置的其它部件依次连接好，即可进行钻孔。

钻注浆孔时，连接固定板5和活动板7的螺栓9处于松弛状态，孔口球阀2和放水球阀10均处于打开状态，钻机的钻头和钻杆依次穿过活动板7的钻头过孔、装有盘根8的密封套管6、固定板5的钻头过孔、连接管4、T型三通管3、孔口球阀2和孔口管1到达围岩处，对围岩进行钻孔。

当钻头触及到含水层或断层时，涌水会沿着注浆孔瞬时喷出，此时将螺栓9逐步拧紧，在确保钻杆可以拔出的同时，阻止涌水从钻杆密封装置处喷出，而T型三通管3下部的放水球阀10处于开启状态，可以起到排水排气的作用。待钻杆的前端钻头移动到T型三通管3内时，逐步关闭孔口球阀2，彻底阻断涌水，然后再开展后续的注浆工作（注浆时需关闭放水球阀10），消除突水隐患。