一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器

本发明涉及封孔器，尤其涉及一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器。

背景技术：

1、在煤矿开采过程中，随着矿井深度的延伸，会出现在较短的时间内连续不断地从钻孔中喷出大量的煤粉和瓦斯的现象，即钻孔喷孔，其严重损害施工人员的人身安全。为了防止瓦斯喷出造成安全事故发生，在煤矿开采过程中需用到防喷孔装置，防喷孔装置通常由封孔器、四通连接器、汽水分离器、自动排渣器和瓦斯抽放管路器等组成，其中的封孔器短期即临时使用可优选为囊袋式封孔器，囊袋式封孔器以“两堵一注”带压注浆封孔工艺为理论依据，其利用注浆泵先将封孔器两端的囊袋充满浆液使其膨胀封堵钻孔的两端，再使两端囊袋的中间区域充满浆液使其填充中间钻孔区域并渗入钻孔壁缝隙，从而实现多层封孔。

2、经检索，中国专利号为cn 113914818 b的发明专利，公开了一种瓦斯抽采失效钻孔封孔段二次注浆修复方法，采用瓦斯抽采失效钻孔封孔段切槽系统对失效封孔段进行环形与螺旋切槽，切槽后采用囊袋封孔器进行二次带压注浆封孔。与现有技术相比，该中国专利号为cn 113914818 b的发明专利利用自适应切槽装置在井下瓦斯抽采失效钻孔封孔段的已变形抽采管内进行切槽造缝，在原有封孔段中间注浆封孔段制造环形和螺旋缝槽，然后利用内嵌注浆管一体化封孔器重新进行二次带压注浆封孔，从而对钻孔周围裂隙和漏气通道进行封堵，解决了目前钻孔修复技术无法在封孔段进行二次注浆修复的问题，从而彻底解决抽采钻孔封孔段密封失效的难题。

3、但上述瓦斯抽采失效钻孔封孔段二次注浆修复方法中的囊袋封孔器对钻孔完成封堵后，需工作人员及时手动关闭注浆设备和注浆管以停止注浆并避免浆液返流，若工作人员过晚关闭注浆设备和注浆管将会影响注浆设备使用寿命，若工作人员过早关闭注浆设备和注浆管将会影响封孔效果，即工作人员通过手动停止注浆的方式无法把控封孔效果，因此需要一种能够自动及时停止注浆以保证封孔效果的用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在工作人员通过手动停止注浆的方式无法把控封孔效果的缺点，而提出的一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，包括安装在瓦斯抽放管外部的封孔器结构，所述封孔器结构包括固定连接在瓦斯抽放管外部的中间注浆管，所述中间注浆管的端部设置有与注浆设备连接的外接注浆管，所述中间注浆管与所述外接注浆管之间设置有相互配合使用的连接结构，所述连接结构包括与所述中间注浆管固定连接的连接管和对称开设在所述外接注浆管外侧的滑动槽，所述连接管的内侧对称开设有远离所述中间注浆管的连接槽，所述连接槽的内部安装有用于启闭注浆设备的触动开关，所述连接槽的内部还滑动连接有延伸至所述连接管外部的抵接板，所述滑动槽的内部滑动连接有可与所述触动开关、所述抵接板相抵接的连接块，所述连接块靠近所述连接管的一侧呈弧状，所述连接块与所述滑动槽之间固定连接有弹力伸缩块。

4、上述技术方案进一步包括：

5、所述封孔器结构还包括固定套设在瓦斯抽放管外部的两个注浆囊袋，两个所述注浆囊袋分别靠近钻孔的内端口和外端口，所述中间注浆管的一端延伸至靠近钻孔内端口的所述中间注浆管内部，所述中间注浆管的另一端延伸至靠近钻孔外端口的所述中间注浆管外部，所述中间注浆管的外部固定连通有分别位于两个所述注浆囊袋内部的两个连通管，两个所述连通管的外部均安装有单向逆止阀，所述中间注浆管的中部安装有爆破压力可调的爆破阀；利用注浆设备和外接注浆管向中间注浆管的内部注浆，会先使得两个注浆囊袋充满浆液并分别膨胀封堵钻孔的内端口和外端口，再使得爆破阀爆破以使得两个注浆囊袋之间的区域充满浆液使其填充中间钻孔区域并渗入钻孔内壁缝隙，从而实现多层封孔。

6、所述连接管的内部对称设置有弹性密封伸缩杆a，对称的两个所述弹性密封伸缩杆a的输出端共同固定连接有可与所述外接注浆管相抵接的封堵环；中间注浆管与外接注浆管连接完成后，外接注浆管与封堵环相抵接并压缩两个弹性密封伸缩杆a。

7、所述连接管的内部固定连接有锥形罩和十字连接架a，所述锥形罩的收口端远离所述中间注浆管，对称的两个所述弹性密封伸缩杆a通过所述锥形罩固定连接在所述连接管的内部，所述十字连接架a靠近所述锥形罩的一端固定连接有弹性密封伸缩杆b，所述弹性密封伸缩杆b的输出端固定连接有用于封堵所述锥形罩的封堵球；自然状态下的堵球封堵锥形罩能够对连接管进行封闭。

8、所述连接结构还包括固定连接在所述外接注浆管内部的十字连接架b，所述十字连接架b的外部固定连接有连接柱，所述连接柱远离所述十字连接架b的一端固定连接有用抵接所述封堵球的抵接头；中间注浆管与外接注浆管连接完成后，抵接头与封堵球相抵接使得封堵球与锥形罩脱离并压缩弹性密封伸缩杆b。

9、所述连接管的内壁固定连接有靠近所述十字连接架a的锥形管，所述锥形管远离所述十字连接架a的一端固定连通有靠近所述中间注浆管的进浆管，所述进浆管与所述连接管之间设置有活塞环，所述活塞环与所述进浆管、所述连接管之间的阻力始终大于所述爆破阀的爆破压力；即爆破阀爆破后且浆液充满中间钻孔区域与缝隙后，继续注入的浆液会向外推动活塞环。

10、所述连接管的内部对称滑动连接有连铁块，所述连铁块与所述抵接板之间均通过连接件共同活动连接有双向弹性伸缩杆，所述双向弹性伸缩杆通过转动轴转动连接在所述连接管的外部；连铁块被磁铁块吸附时，会使连铁块朝着靠近进浆管的方向滑动并带动双向弹性伸缩杆逆时针偏转，使得抵接板朝着远离进浆管的方向滑动并与连接块脱离，从而使得外接注浆管与中间注浆管脱离并关闭注浆设备和连接管以停止注浆。

11、所述活塞环靠近所述锥形管的一侧对称安装有磁铁块，所述磁铁块靠近所述连铁块可吸附所述铁块；活塞环带动磁铁块靠近连铁块时会吸附连铁块，使得连铁块朝着靠近进浆管的方向滑动。

12、本发明具备以下有益效果：

13、1、本发明通过将中间注浆管与外接注浆管对接并向内推动外接注浆管，即可使得连接块进入连接槽的内部与触动开关、抵接板抵接，从而实现中间注浆管与外接注浆管的连接以及注浆设备的启动。

14、2、本发明通过注浆设备和外接注浆管向中间注浆管的内部注浆，先使得两个注浆囊袋充满浆液并分别膨胀封堵钻孔的内端口和外端口，再使得爆破阀爆破以使得两个注浆囊袋之间的区域充满浆液使其填充中间钻孔区域并渗入钻孔内壁缝隙，从而实现多层封孔。

15、3、本发明的爆破阀爆破且浆液充满中间钻孔区域与缝隙后，继续注入的浆液会向外推动活塞环使磁铁块吸附连铁块，被吸附的连铁块会使双向弹性伸缩杆逆时针偏转并带动抵接板与连接块脱离，使得外接注浆管带动连接块与中间注浆管内侧的连接槽脱离，从而使得触动开关复位关闭注浆设备以停止注浆，同时封堵球封堵锥形罩以对连接管进行封闭，即注浆结束后，能够自动及时停止注浆以保证封孔效果。

技术特征：

1.一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，包括安装在瓦斯抽放管(1)外部的封孔器结构(2)，其特征在于：所述封孔器结构(2)包括固定连接在瓦斯抽放管(1)外部的中间注浆管(21)，所述中间注浆管(21)的端部设置有与注浆设备(3)连接的外接注浆管(4)，所述中间注浆管(21)与所述外接注浆管(4)之间设置有相互配合使用的连接结构(5)，所述连接结构(5)包括与所述中间注浆管(21)固定连接的连接管(51)和对称开设在所述外接注浆管(4)外侧的滑动槽(52)，所述连接管(51)的内侧对称开设有远离所述中间注浆管(21)的连接槽(53)，所述连接槽(53)的内部安装有用于启闭注浆设备(3)的触动开关(54)，所述连接槽(53)的内部还滑动连接有延伸至所述连接管(51)外部的抵接板(55)，所述滑动槽(52)的内部滑动连接有可与所述触动开关(54)、所述抵接板(55)相抵接的连接块(56)，所述连接块(56)靠近所述连接管(51)的一侧呈弧状，所述连接块(56)与所述滑动槽(52)之间固定连接有弹力伸缩块(57)。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，其特征在于：所述封孔器结构(2)还包括固定套设在瓦斯抽放管(1)外部的两个注浆囊袋(22)，两个所述注浆囊袋(22)分别靠近钻孔(6)的内端口和外端口，所述中间注浆管(21)的一端延伸至靠近钻孔(5)内端口的所述中间注浆管(21)内部，所述中间注浆管(21)的另一端延伸至靠近钻孔(5)外端口的所述中间注浆管(21)外部，所述中间注浆管(21)的外部固定连通有分别位于两个所述注浆囊袋(22)内部的两个连通管(23)，两个所述连通管(23)的外部均安装有单向逆止阀(24)，所述中间注浆管(21)的中部安装有爆破压力可调的爆破阀(25)。

3.根据权利要求2所述的一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，其特征在于：所述连接管(51)的内部对称设置有弹性密封伸缩杆a(58)，对称的两个所述弹性密封伸缩杆a(58)的输出端共同固定连接有可与所述外接注浆管(4)相抵接的封堵环(59)。

4.根据权利要求3所述的一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，其特征在于：所述连接管(51)的内部固定连接有锥形罩(60)和十字连接架a(61)，所述锥形罩(60)的收口端远离所述中间注浆管(21)，对称的两个所述弹性密封伸缩杆a(58)通过所述锥形罩(60)固定连接在所述连接管(51)的内部，所述十字连接架a(61)靠近所述锥形罩(60)的一端固定连接有弹性密封伸缩杆b(62)，所述弹性密封伸缩杆b(62)的输出端固定连接有用于封堵所述锥形罩(60)的封堵球(63)。

5.根据权利要求4所述的一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，其特征在于：所述连接结构(5)还包括固定连接在所述外接注浆管(4)内部的十字连接架b(64)，所述十字连接架b(64)的外部固定连接有连接柱(65)，所述连接柱(65)远离所述十字连接架b(64)的一端固定连接有用抵接所述封堵球(63)的抵接头(66)。

6.根据权利要求4所述的一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，其特征在于：所述连接管(51)的内壁固定连接有靠近所述十字连接架a(61)的锥形管(67)，所述锥形管(67)远离所述十字连接架a(61)的一端固定连通有靠近所述中间注浆管(21)的进浆管(68)，所述进浆管(68)与所述连接管(51)之间设置有活塞环(69)，所述活塞环(69)与所述进浆管(68)、所述连接管(51)之间的阻力始终大于所述爆破阀(25)的爆破压力。

7.根据权利要求6所述的一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，其特征在于：所述连接管(51)的内部对称滑动连接有连铁块(70)，所述连铁块(70)与所述抵接板(55)之间均通过连接件(71)共同活动连接有双向弹性伸缩杆(72)，所述双向弹性伸缩杆(72)通过转动轴(73)转动连接在所述连接管(51)的外部。

8.根据权利要求7所述的一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，其特征在于：所述活塞环(69)靠近所述锥形管(67)的一侧对称安装有磁铁块(74)，所述磁铁块(74)靠近所述连铁块(70)可吸附所述铁块(70)。

技术总结本发明公开了一种用于煤矿自动控制防喷孔临时封孔器，包括安装在瓦斯抽放管外部的封孔器结构，封孔器结构包括中间注浆管，中间注浆管的端部设置有外接注浆管，中间注浆管与外接注浆管之间设置有连接结构，连接结构包括连接管和滑动槽，连接管的内侧对称开设有连接槽，连接槽的内部安装有触动开关，连接槽的内部还滑动连接有抵接板，滑动槽的内部滑动连接有连接块，连接块靠近连接管的一侧呈弧状，连接块与滑动槽之间固定连接有弹力伸缩块。本发明在注浆结束后，可推动活塞环使得连铁块被磁铁块吸附并带动抵接板与连接块脱离，从而使得外接注浆管与中间注浆管脱离并关闭注浆设备和连接管以停止注浆，即能够自动及时停止注浆以保证封孔效果。技术研发人员：马艳芳,董军军,陈冰,王海花,刘忠阳,王清璇,周军受保护的技术使用者：焦作大学技术研发日：技术公布日：2024/6/23