一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置的制作方法

1.本发明属于钻孔卸压技术领域，具体涉及一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置。


背景技术：

2.近年来，深井、低透煤层的瓦斯与高地应力耦合灾害愈加突出，成为制约矿井安全的重大风险和难以解决的棘手问题。甚至部分矿井因未有效解决该问题而造成煤与瓦斯突出事故。刘红岗等通过数值模拟软件分析大直径钻孔消突机理与钻孔直径、间距、钻孔深度对卸压消突的影响，认为煤体裂隙的扩展、贯通是卸压的原因。曹湖等基于球壳失稳理论分析松爆消突机理，认为松动爆破可以增加采场前方卸压带长度，并释放采面瓦斯。煤层注水不仅可以将煤层裂隙中的瓦斯解析出来，还能降低煤尘浓度。将松动爆破和注水结合起来，对爆注一体化技术进行了积极探索和实施。松动爆破在释放地应力和瓦斯方面效果较佳，水力耦合爆破可提升爆破效果。爆破后裂隙发育，注水效果佳。但存在钻孔裂隙发育无法存水保压的问题，无法做到有效的水力耦合，因此针对这一问题，亟需设计出一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，以满足当前实际使用的需要。


技术实现要素：

3.为了解决现有技术中的不足之处，本发明提供一种结构紧凑、操作方便、存水保压效果好的用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，包括同轴向设置且均外形呈圆柱状的左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋，左侧橡胶囊袋右侧中上部与中间橡胶囊袋左侧中上部之间具有左间隙，左侧橡胶囊袋右侧下部与中间橡胶囊袋左侧下部连接且内部连通，右侧橡胶囊袋左侧中上部与中间橡胶囊袋右侧中上部之间具有右间隙，右侧橡胶囊袋左侧下部与中间橡胶囊袋右侧下部连接且内部连通，中间橡胶囊袋内部沿左右方向设有安装管。
5.安装管和中间橡胶囊袋的中心线重合，安装管左端封闭，安装管右端敞口且敞口处与右间隙连通。
6.右侧橡胶囊袋右侧面设有注浆嘴，右侧橡胶囊袋中心处设有炮线穿管，炮线穿管左端与安装管右端口对应连通，炮线穿管右端位于右侧橡胶囊袋右侧面外部。
7.左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋的外圆沿圆周方向设有环形加强肋条，左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋的侧面沿径向方向设有若干条加强凸筋。
8.左侧橡胶囊袋的轴向长度小于中间橡胶囊袋的轴向长度，右侧橡胶囊袋的轴向长度小于中间橡胶囊袋的轴向长度。
9.采用上述技术方案，左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋的下侧之间连接且具有用于过水的贯通通道。本发明的整个装置放入钻孔内，左侧橡胶囊袋左侧伸入到孔底，左间隙使得聚能管与孔底有一定距离。右侧橡胶囊袋与中间橡胶囊袋的右间隙便于
聚能管的装入安装管内，使得聚能管与封孔处有一定距离。中间橡胶囊袋内部在中心位置设置安装管，用以装入聚能管。右侧橡胶囊袋上设置注浆嘴与炮线穿管，注浆嘴用于连接注浆管，炮线穿管用于穿入聚能管右端连接的炮线。通过注浆泵、注浆管通过注浆嘴将水注满左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋，在钻孔孔壁作用下存在一定的水压，且橡胶囊袋不透水，得到好的存水效果，解决钻孔裂隙发育，无法存水保压的问题。
10.环形加强肋条、加强凸筋与橡胶囊袋一体制成，起到提高橡胶囊袋的承压性和耐磨性。
11.综上所述，本发明原理科学、结构紧凑，使用时先将装药的聚能管装入安装管，再将整个直接插入钻孔，对橡胶囊袋内部注水，橡胶囊袋外圆与钻孔孔壁之间具有一定的水压，且橡胶囊袋不透水，得到好的存水效果，从而解决钻孔裂隙发育无法存水保压的问题。
附图说明
12.图1是本发明的正视图；图2是本发明的轴向剖视图；图3是本发明的俯视图；图4是本发明的右视图；图5是图1中的a
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a截面的剖视图。
13.图中：1
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左侧橡胶囊袋、2
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中间橡胶囊袋、3
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右侧橡胶囊袋、4
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安装管、5
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注浆嘴、6
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炮线穿管、7
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左间隙、8
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右间隙。
具体实施方式
14.如图1
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5所示，本发明的一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，包括同轴向设置且均外形呈圆柱状的左侧橡胶囊袋1、中间橡胶囊袋2和右侧橡胶囊袋3，左侧橡胶囊袋1右侧中上部与中间橡胶囊袋2左侧中上部之间具有左间隙7，左侧橡胶囊袋1右侧下部与中间橡胶囊袋2左侧下部连接且内部连通，右侧橡胶囊袋3左侧中上部与中间橡胶囊袋2右侧中上部之间具有右间隙8，右侧橡胶囊袋3左侧下部与中间橡胶囊袋2右侧下部连接且内部连通，中间橡胶囊袋2内部沿左右方向设有安装管4。
15.安装管4和中间橡胶囊袋2的中心线重合，安装管4左端封闭，安装管4右端敞口且敞口处与右间隙8连通。
16.右侧橡胶囊袋3右侧面设有注浆嘴5，右侧橡胶囊袋3中心处设有炮线穿管6，炮线穿管6左端与安装管4右端口对应连通，炮线穿管6右端位于右侧橡胶囊袋3右侧面外部。
17.左侧橡胶囊袋1、中间橡胶囊袋2和右侧橡胶囊袋3的外圆沿圆周方向设有环形加强肋条（图未示），左侧橡胶囊袋1、中间橡胶囊袋2和右侧橡胶囊袋3的侧面沿径向方向设有若干条加强凸筋（图未示）。
18.左侧橡胶囊袋1的轴向长度小于中间橡胶囊袋2的轴向长度，右侧橡胶囊袋3的轴向长度小于中间橡胶囊袋2的轴向长度。
19.本发明在使用时，可按以下步骤实施：（1） 在掘进头或回采工作面等没有支护强度的地方施工钻孔；钻孔的长度、数量、间距和角度参数根据具体工程需求进行设计；
（2）将炸药及雷管装入聚能管，再将各组聚能管进行连接，引出炮线；（3）向右拨开右侧橡胶囊袋3，露出安装管4右端口，将聚能管插入装置的中间橡胶囊袋2的安装管4内，炮线通过右侧橡胶囊袋3上的炮线穿管6引出；（4）将左侧橡胶囊袋1朝向孔底，插入钻孔；（5）将注浆管与右侧橡胶囊袋3上的注浆嘴5连接，水通过注浆泵注满三个橡胶囊袋，橡胶囊袋膨胀对钻孔孔壁产生挤压力，同时中间橡胶囊袋内部的水压通过安装管对聚能管严密包裹；（6）炮线引出钻孔，使用炮泥进行封孔。
20.本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。


技术特征：
1.一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，其特征在于：包括同轴向设置且均外形呈圆柱状的左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋，左侧橡胶囊袋右侧中上部与中间橡胶囊袋左侧中上部之间具有左间隙，左侧橡胶囊袋右侧下部与中间橡胶囊袋左侧下部连接且内部连通，右侧橡胶囊袋左侧中上部与中间橡胶囊袋右侧中上部之间具有右间隙，右侧橡胶囊袋左侧下部与中间橡胶囊袋右侧下部连接且内部连通，中间橡胶囊袋内部沿左右方向设有安装管。2.根据权利要求1所述的一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，其特征在于：安装管和中间橡胶囊袋的中心线重合，安装管左端封闭，安装管右端敞口且敞口处与右间隙连通。3.根据权利要求2所述的一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，其特征在于：右侧橡胶囊袋右侧面设有注浆嘴，右侧橡胶囊袋中心处设有炮线穿管，炮线穿管左端与安装管右端口对应连通，炮线穿管右端位于右侧橡胶囊袋右侧面外部。4.根据权利要求1所述的一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，其特征在于：左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋的外圆沿圆周方向设有环形加强肋条，左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋的侧面沿径向方向设有若干条加强凸筋。5.根据权利要求1所述的一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，其特征在于：左侧橡胶囊袋的轴向长度小于中间橡胶囊袋的轴向长度，右侧橡胶囊袋的轴向长度小于中间橡胶囊袋的轴向长度。

技术总结
一种用于聚能爆注一体化的新型橡胶囊袋存水保压装置，包括同轴向设置且均外形呈圆柱状的左侧橡胶囊袋、中间橡胶囊袋和右侧橡胶囊袋，左侧橡胶囊袋右侧下部与中间橡胶囊袋左侧下部连接且内部连通，右侧橡胶囊袋左侧下部与中间橡胶囊袋右侧下部连接且内部连通，中间橡胶囊袋内部沿左右方向设有安装管。本发明原理科学、结构紧凑，使用时先将装药的聚能管装入安装管，再将整个直接插入钻孔，对橡胶囊袋内部注水，橡胶囊袋外圆与钻孔孔壁之间具有一定的水压，且橡胶囊袋不透水，得到好的存水效果，从而解决钻孔裂隙发育无法存水保压的问题。从而解决钻孔裂隙发育无法存水保压的问题。从而解决钻孔裂隙发育无法存水保压的问题。


技术研发人员：王振锋 王峰 贺青云 王宇 袁世昌 张建党 魏民涛 谢文强
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2022/1/4