[实用新型]一种矿用大直径深孔快速封孔装置

说明书

本实用新型提供了一种矿用大直径深孔快速封孔装置，包括固定托架、挡液自密板、导向螺纹杆、自动张紧器和导向杆；其中，所述固定托架为内设预留通孔的固定托架，所述固定托架的顶部设有所述挡液自密板，固定托架的底部设有所述导向螺纹杆；所述挡液自密板为内设预留通孔的挡液自密板，所述挡液自密板上的预留通孔位置与固定托架上预留通孔的位置相应；所述导向螺纹杆上设有所述自动张紧器，所述导向螺纹杆的底部螺纹连接有所述导向杆。本实用新型装置结构简单、操作方便、应用成本低，可在大直径深孔内的任意位置固定牢固、并进行快速、简便、高质量的封孔注浆作业，为后续的瓦斯抽放、探放水、爆破施工等工作创造良好的条件。

技术领域

本实用新型涉及矿山钻孔封孔技术领域，尤其涉及一种矿用大直径深孔快速封孔装置。

背景技术

当前，矿山在瓦斯抽放、探放水、爆破施工中，常常因封孔方法使用不恰当或者使用的封孔材料选取不合适，导致封孔质量差，从而影响钻孔工程施工。

目前，常用的封孔方法主要有黄泥或水泥团封孔方法、注浆封孔方法、聚氨酯等化学材料封孔方法、胶圈封孔器和胶囊封孔器封孔方法以及胶圈(囊)-密封粘液封孔方法等。

其中，黄泥或水泥团封孔方法是采用细密、且具有粘结性的黄泥、水泥团或黄泥-水泥混合物手工操作封孔的方法。实践证明，该方法使用设备少、成本低，但人工封孔费时费力，而且黄泥或粘土遇水易软化，封孔时通常只适合于钻孔开口在岩巷的场所，封孔长度也较短，该种封孔技术方法越发受到限制。

注浆封孔方法是目前应用相对广泛的封孔方法，其封孔材料为水泥砂浆或膨胀不收缩水泥浆。相比来说，该方法封孔深度较长，但操作起来较为繁琐、劳动强度大，而且水泥砂浆自身干燥后通常出现许多裂隙，封孔质量难以得到保证。

聚氨酯材料封孔方法由黑白材料反应生成的聚氨酯泡沫的封孔效果，虽然较黄泥或水泥团人工封孔以及注浆封孔方法有所改观，但由于其发泡时间短、且膨胀后迅速固化，送入钻孔后通常只能充填抽放管和孔壁之间的空间，难以进入孔壁的裂隙之中；而且，该种材料不可回收，成本较高。

胶圈封孔器和胶囊封孔器封孔方法中的胶圈封孔器由外套管、挡圈、胶圈、测压管和压力表等组成。在实际操作中，当压紧螺帽被拧紧时，外套管随之会向前移动以压缩胶圈，最终使胶圈径向膨胀，直至充满钻孔的整个空间。胶囊封孔器则由操作把手、动力传动杆、瓦斯抽放管、密封部件和控制阀等组成，工作时运用了力学动力传动原理，即依靠外力挤压封孔胶囊使其膨胀，直至与钻孔内壁充分接触。实践证明，这两种封孔器在钻孔围岩细密、稳定性较好的条件下具有良好的密封效果，但由于它们的可变形程度不高，当封孔段存在裂隙时极易出现瓦斯的泄漏通道，一般只能专孔专用，难以广泛推广。

中国矿业大学周世宁教授针对封孔段岩层为松软砂岩或钻孔周围因存在微裂隙而无法严密封孔的现状发明了胶圈-密封粘液封孔法。其基本原理是“固体封液体，液体封气体”，即采用两组胶圈作为封闭高压液体的密封端，在它们之间注入高粘度密封液，使密封液在充满测压管和钻孔壁之间的同时，进一步渗入到钻孔周围的天然裂隙中，以达到严密封孔的目的。但是在煤层比较松软的情况下，打钻后的钻孔内壁往往会凹凸不平，此时则很难保证胶圈与钻孔内壁之间能够严密接触，使得粘液通过两者之间的沟槽或裂隙大大流失，导致封孔质量明显下降。

因此，如何解决传统封孔方法的操作复杂、效率低下、封孔困难或者成本较高等问题已迫在眉睫。为了快速、简便、高质量的对钻孔进行封孔，封孔装置及封孔方法的改进成为了关键因素。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种矿用大直径深孔快速封孔装置，其可避免采用传统封孔装置或方法造成的操作复杂、效率低下、封孔困难、成本高问题。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：