[发明专利]一种井下巷道形成屏蔽隔水墙的地面水力投砂装置

说明书

本发明公开一种井下巷道形成屏蔽隔水墙的地面水力投砂装置，包括钻孔直筒，钻孔直筒侧端设置有水力投砂装置，水力投砂装置包括投砂管，投砂管上端固定有和投砂管相连通的呈喇叭状的投砂口。投砂管侧端设置有水力射流泵，水力射流泵上安装有转动电机，水力射流泵上端设置有进水管道，进水管道和水箱连接。本发明利用地面钻孔贯通巷道来对巷道进行封堵，设计了水力投砂装置，开启水力射流泵，转动电机驱动螺旋桨带动水流经过进水管道、连通管道到达钻孔直筒内，能够满足地面砂子顺利送至井下巷道，消除了废弃巷道的导水隐患，为周围煤田开采提供了安全保证；同时，本发明实现了连续不堵孔的水力射流快速形成井下巷道屏蔽墙的目的。

技术领域

本发明涉及煤矿的开采领域，具体的是一种井下巷道形成屏蔽隔水墙的地面水力投砂装置。

背景技术

在煤矿开采时，需要对地面往下深处形成一个井下巷道，在施工过程中，井下无法实施封堵的巷道，容易对施工煤矿井下安全生产构成威胁，暴雨经相邻煤矿风井溃入井下的雨水，矿井间防水安全煤岩柱的不可靠，容易造成相邻闭坑小煤矿次生水害威胁。

现有技术中，通过地面钻孔连通地面和井下巷道，在地面投砂，然后注浆形成一道屏蔽暂堵墙，但是在实际操作时，从地面投入砂子存在堵孔的风险且投砂效率较低，一旦发生堵孔，很难实现疏通。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种井下巷道形成屏蔽隔水墙的地面水力投砂装置，本发明避免在井下无法加固隔水墙的巷道，利用地面钻孔贯通巷道来对巷道进行封堵，设计了水力投砂装置，开启水力射流泵，转动电机驱动螺旋桨带动水流经过进水管道、连通管道到达钻孔直筒内，能够满足地面砂子顺利送至井下巷道，消除了废弃巷道的导水隐患，为周围煤田开采提供了安全保证；

同时，本发明通过水力投砂装置的设计，解决地面砂子输送至井下时的效率问题和堵孔问题，实现了连续不堵孔的水力射流快速形成井下巷道屏蔽墙的目的。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种井下巷道形成屏蔽隔水墙的地面水力投砂装置，包括贯穿地面和巷道内部连通的钻孔直筒，所述钻孔直筒内部空心设置，钻孔直筒靠近底端的一侧端设置有注浆管路，钻孔直筒靠近底端的一侧端设置有投砂管路，注浆管路和投砂管路上均安装有阀门。

所述钻孔直筒侧端设置有水力投砂装置，水力投砂装置包括投砂管，投砂管上端固定有和投砂管相连通的呈喇叭状的投砂口，投砂口大口朝上，投砂管两侧端分别设置有第一连接管和第二连接管。

所述投砂管侧端设置有水力射流泵，水力射流泵上安装有转动电机，转动电机的输出端设置有螺旋桨，螺旋桨设置在水力射流泵的出水管道内，出水管道侧端密封安装有法兰。

所述法兰侧端设置有连通管道，连通管道的端部和第二连接管通过密封圈密封连接。

所述水力射流泵上端设置有进水管道，进水管道和水箱连接。

进一步地，所述注浆管路、投砂管路均和钻孔直筒连通设置，且注浆管路和投砂管路均位于地面上方。

进一步地，所述第一连接管和投砂管路之间通过密封圈密封连接，第一连接管完全伸入投砂管路内。

进一步地，所述投砂管和投砂管路外端包裹有橡胶圈，橡胶圈外端通过卡箍紧固。

进一步地，所述连通管道包裹在第二连接管上，并且通过卡箍紧固。

一种井下巷道形成屏蔽隔水墙的地面水力投砂装置的使用方法，包括以下步骤：

一、在地面与巷道之间钻一个贯穿地面和巷道内部连通的底孔，在底孔内安装钻孔直筒，钻孔直筒将地面外部与巷道内部连通；

二、将钻孔直筒和水力投砂装置连接，从水力投砂装置投砂后开启水力射流泵，直至在钻孔直筒内形成40±5m的砂堆；