一种瓦斯抽采孔加固装置的制作方法

1.本实用新型涉及矿用封孔器技术领域。尤其是涉及一种瓦斯抽采孔加固装置。


背景技术：

2.瓦斯是煤矿重大危险源，瓦斯抽放是解决难题的根本手段。传统的封孔加固使用固态材料对瓦斯抽采孔进行一次性封堵。因为瓦斯抽采孔中的围岩裂隙较深，一次性封堵的方式难以对瓦斯抽采孔中的围岩裂隙进行充分填充加固，导致瓦斯抽采孔的充填支护效果不佳。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种瓦斯抽采孔加固装置，能够增强瓦斯抽采孔的充填支护效果。
4.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
5.本实用新型实施例提供一种瓦斯抽采孔加固装置，包括：绞合钢缆，在所述绞合钢缆的第一端固定连接有第一膜袋，第一导管的第一端插设在所述第一膜袋上并与所述第一膜袋的腔体相连通，所述第一导管的第二端与灌浆泵的第一灌浆口相连；在所述绞合钢缆的第二端固定连接有第二膜袋，第二导管的第一端插设在所述第二膜袋上并与所述第二膜袋的腔体相连通，所述第二导管的第二端与所述灌浆泵的第二灌浆口相连；还包括第三导管，所述第三导管的第一端位于所述第二膜袋与所述第一膜袋之间，所述第三导管的第二端与所述灌浆泵的第三灌浆口相连。
6.根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，在所述第二膜袋上、位于所述第二膜袋的腔体外设有第一通孔，所述第三导管的第一端穿过所述第一通孔位于所述第二膜袋与所述第一膜袋之间；在所述第二膜袋上、位于所述第二膜袋的腔体外设有第二通孔，所述第一导管的第一端穿过所述第二通孔与所述第一膜袋相连。
7.根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，在所述第一膜袋上设有第一连接件，所述第一连接件与所述第一导管螺纹连接；在所述第二膜袋上设有第二连接件，所述第二连接件与所述第二导管螺纹连接；或者，在所述第一膜袋上设有第一连接件，所述第一导管位于所述第一连接件中，当所述第一导管位于所述第一连接件中时，在所述第一连接件的外部、与所述第一连接件中的所述第一导管处设有第一紧固件；在所述第二膜袋上设有第二连接件，所述第二导管位于所述第二连接件中，当所述第二导管位于所述第二连接件中时，在所述第二连接件的外部、与所述第二连接件中的所述第二导管处设有第二紧固件。
8.根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述第二膜袋包括膜袋主体和刺突部，所述刺突部与所述膜袋主体连通；在向所述第二膜袋中注入浆料、静置预设时间后，所述膜袋主体位于瓦斯抽采孔内，所述刺突部位于瓦斯抽采孔的孔壁裂隙中，并在所述瓦斯抽采孔轴线方向上与所述孔壁裂隙抵接。
9.根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，在所述第一膜袋上设有第一卡接
件，在所述绞合钢缆的第一端设有第一卡接部，所述第一卡接件与所述第一卡接部卡合；在所述第二膜袋上设有第二卡接件，在所述绞合钢缆的第二端设有第二卡接部，所述第二卡接件与所述第二卡接部卡合。
10.根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，在所述第二膜袋上、位于所述第二膜袋的腔体外设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔相邻；还包括返浆管，所述返浆管的第一端穿过所述第三通孔，位于所述第一膜袋和所述第二膜袋之间靠近所述第一膜袋处，所述返浆管的第一端的端部与所述第一膜袋相距预设距离，所述返浆管的第二端位于瓦斯抽采孔外。
11.根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，在所述绞合钢缆上还设有防退结构，所述防退结构包括至少两个支腿，所述至少两个支腿相对于所述绞合钢缆的轴线对称布置。
12.根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，所述防退结构与所述绞合钢缆铰接。
13.根据本实用新型实施例的一种具体实现方式，还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述支腿靠近所述绞合钢缆的一侧相连，所述压缩弹簧的另一端与所述绞合钢缆相连。
14.本实用新型实施例提供的瓦斯抽采孔加固装置，通过第一导管向第一膜袋中灌浆，通过第二导管向第二膜袋中灌浆，并静置预设时间使第一膜袋和第二膜袋中的浆料凝固后，可以通过第一膜袋、第二膜袋和瓦斯抽采孔的孔壁形成一封闭空间，从而实现对瓦斯抽采孔中的目标位置处进行封堵。进一步，通过将第一膜袋、第二膜袋和瓦斯抽采孔的孔壁形成一封闭空间后，能够增加通过第三导管向瓦斯抽采孔中的目标位置处注入浆料受到的压力，从而使浆料能够充分填充瓦斯抽采孔中的目标位置处的孔壁裂隙，进而增强瓦斯抽采孔的充填支护效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
16.图1为本实用新型一实施例瓦斯抽采孔加固装置的应用瓦斯抽采孔加固装置的瓦斯抽采孔的示意图；
17.图2为本实用新型一实施例瓦斯抽采孔加固装置的瓦斯抽采孔加固装置对瓦斯抽采孔进行加固的示意图；
18.图3为本实用新型一实施例瓦斯抽采孔加固装置的未注浆的第一膜袋的结构示意图；
19.图4为本实用新型一实施例瓦斯抽采孔加固装置的注浆的第一膜袋的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。
21.应当明确，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.参看图1至图4所示，本实用新型实施例提供的瓦斯抽采孔加固装置，包括：绞合钢缆1，在所述绞合钢缆1的第一端固定连接有第一膜袋2，第一导管3的第一端插设在所述第一膜袋2上并与所述第一膜袋2的腔体相连通，所述第一导管3的第二端与灌浆泵的第一灌浆口相连；在所述绞合钢缆1的第二端固定连接有第二膜袋，第二导管的第一端插设在所述第二膜袋上并与所述第二膜袋的腔体相连通，所述第二导管的第二端与所述灌浆泵的第二灌浆口相连；还包括第三导管，所述第三导管的第一端位于所述第二膜袋与所述第一膜袋2之间，所述第三导管的第二端与所述灌浆泵的第三灌浆口相连。
23.绞合钢缆1可以为钢丝绳或者钢绞线，当绞合钢缆1为钢绞线时，具体地，绞合钢缆1还可以是锚索。第一膜袋2和第二膜袋的材质相同，均可以为塑料材质或者橡胶材质。灌浆泵可以具有三个灌浆口，分别与第一导管3的第二端、第二导管的第二端和第三导管的第二端相连。
24.本实用新型实施例提供的瓦斯抽采孔加固装置，通过第一导管3向第一膜袋2中灌浆，通过第二导管向第二膜袋中灌浆，并静置预设时间使第一膜袋2和第二膜袋中的浆料4凝固后，可以通过第一膜袋2、第二膜袋和瓦斯抽采孔5的孔壁形成一封闭空间，从而实现对瓦斯抽采孔5中的目标位置处进行封堵。进一步，通过将第一膜袋2、第二膜袋和瓦斯抽采孔5的孔壁形成一封闭空间后，能够增加通过第三导管向瓦斯抽采孔5中的目标位置处注入浆料4受到的压力，从而使浆料4能够充分填充瓦斯抽采孔5中的目标位置处的孔壁裂隙，进而增强瓦斯抽采孔5的充填支护效果。
25.在一实施例中，在所述第二膜袋上、位于所述第二膜袋的腔体外设有第一通孔，所述第三导管的第一端穿过所述第一通孔位于所述第二膜袋与所述第一膜袋2之间；在所述第二膜袋上、位于所述第二膜袋的腔体外设有第二通孔，所述第一导管3的第一端穿过所述第二通孔与所述第一膜袋2相连。
26.第一导管3可以紧贴瓦斯抽采孔5孔壁与第一膜袋2相连，第三导管可以紧贴瓦斯抽采孔5孔壁抵达第二膜袋与第一膜袋2之间，此时，在通过第二导管向第二膜袋中注浆，通过第一导管3向第一膜袋2中注浆，并静置预设时间后，通过膜袋与孔壁包裹第一导管3和第三导管，与第一膜袋2和瓦斯抽采孔5孔壁构成一封闭空间。本实用新型实施例通过在第二膜袋上、位于第二膜袋的腔体外设有第一通孔和第二通孔，使第一导管3穿过第一通孔与膜袋相连，使第三导管穿过第二通孔位于第二膜袋与第一膜袋2之间，此时，在通过第二导管向第二膜袋中注浆，通过第一导管3向第一膜袋2中注浆，并静置预设时间后通过膜袋包裹第一导管3和第三导管，与第一膜袋2和瓦斯抽采孔5孔壁构成一封闭空间。相比于前述方案，因为浆料4在注入时，能够贴合第一导管3和第三导管的形状，所以通过本实用新型实施例方案获得的封闭空间的密闭性更好，向浆料4提供的压力更强，从而使浆料4能够充分填充瓦斯抽采孔5中的目标位置处的孔壁裂隙，进而增强瓦斯抽采孔5的充填支护效果。
27.在一实施例中，基于材料距离对照表确定所述第三导管在所述第二膜袋和所述第
一膜袋2之间的位置。
28.材料距离对照表可以根据常见灌浆泵的浆料4的凝固时间获得，具体的，若浆料4的凝固时间小于第一预设时间，则使第三导管位于距第二膜袋的第一距离处，若浆料4的凝固时间大于第一预设时间小于第二预设时间，则使第三导管位于距第二膜袋的第二距离处。具体的材料距离对照表可以根据工程实际获取。
29.通过材料距离对照表确定第三导管在所述第二膜袋和所述第一膜袋2之间的位置，可以在浆料4的凝固时间比较短时，使第三导管的第一端的端部靠近第一膜袋2处，从而使浆料4能够充分填满第一膜袋2和第二膜袋之间的封闭空间；也可以在浆料4的凝固时间比较长时，使第三导管的第一端的端部靠近第二膜袋处，从而减少第三导管的用料。可以理解的是，在实际应用中，需要用到多根第三导管，通过减少第三导管的用料，可以降低瓦斯抽采孔加固装置的生产成本。
30.在一实施例中，在所述第一膜袋2上设有第一连接件，所述第一连接件与所述第一导管3螺纹连接；在所述第二膜袋上设有第二连接件，所述第二连接件与所述第二导管螺纹连接；或者，在所述第一膜袋2上设有第一连接件，所述第一导管3位于所述第一连接件中，当所述第一导管3位于所述第一连接件中时，在所述第一连接件的外部、与所述第一连接件中的所述第一导管3处设有第一紧固件；在所述第二膜袋上设有第二连接件，所述第二导管位于所述第二连接件中，当所述第二导管位于所述第二连接件中时，在所述第二连接件的外部、与所述第二连接件中的所述第二导管处设有第二紧固件。
31.第一连接件可以与第一膜袋2粘接，在第一连接件上设有连接孔，在连接孔上设有内螺纹，在第一导管3上相应设有外螺纹，从而使第一膜袋2通过第一连接件与第一导管3螺纹连接，同理可以使第二膜袋通过第二连接件与第二导管螺纹连接。或者，第一连接件的材质为柔性材料，例如橡胶，第一导管3为刚性材料，例如钢管，第一紧固件为第一导管3上的直径可变化的紧固钢圈，当第一导管3插入第一膜袋2的第一连接件后，将第一紧固件移动到所述第一连接件与第一导管3的连接处，收缩第一紧固件的直径并加固，能够使第一膜袋2通过第一紧固件和第一连接件与第一导管3固定连接，同理可以使第二膜袋通过第二紧固件和第二连接件与第二导管固定连接。
32.在一实施例中，所述第二膜袋包括膜袋主体和刺突部，所述刺突部与所述膜袋主体连通；在向所述第二膜袋中注入浆料4、静置预设时间后，所述膜袋主体位于瓦斯抽采孔5内，所述刺突部位于瓦斯抽采孔5的孔壁裂隙中，并在所述瓦斯抽采孔轴线方向上与所述孔壁裂隙抵接。
33.通过上述可知，第二膜袋位于瓦斯抽采孔5浅部，可以理解的是，在瓦斯抽采孔5的浅部，孔壁裂隙比较大，通过在第二膜袋上设置刺突部，在通过第二导管向第二膜袋中注入浆料4之后，能够使第二膜袋的进入瓦斯抽采孔5的孔壁裂隙中，静置预设时间，使浆料4凝固后，能够使第二膜袋的刺突部在瓦斯抽采孔5轴线方向上与孔壁裂隙抵接，从而增加第二膜袋与瓦斯抽采孔5的孔壁裂隙之间连接的稳固性，进而增加封闭空间向浆料4提供的压力，使浆料4能够充分填充瓦斯抽采孔5中的目标位置处的孔壁裂隙，增强瓦斯抽采孔5的充填支护效果。
34.在另一实施例中，所述刺突部在所述膜袋主体上的位置，与预先获取的所述第二膜袋在瓦斯抽采孔5中预设位置处的孔壁裂隙相对应。
35.可以在第二膜袋的膜袋主体上任意设置刺突部，因为第二膜袋的材质为柔性材料，所以在向第二囊袋中注入浆料4后，未进入孔壁裂隙的刺突部能够贴合在瓦斯抽采孔5孔壁上，且刺突部与膜袋主体之间能够贴合，不会影响封闭空间的封闭性。本实用新型实施例，通过预先获取第二膜袋在瓦斯抽采孔5中预设位置处的孔壁裂隙情况，相比于前述方案，依据孔壁裂隙清孔设置第二膜袋的刺突部，能够使刺突部尽可能多的位于孔壁裂隙中，从而使与孔壁裂隙抵接部分更多，从而增加第二膜袋与瓦斯抽采孔5的孔壁裂隙之间连接的稳固性，进而增加封闭空间向浆料4提供的压力，使浆料4能够充分填充瓦斯抽采孔5中的目标位置处的孔壁裂隙，增强瓦斯抽采孔5的充填支护效果。
36.在一实施例中，在所述第一膜袋2上设有第一卡接件，在所述绞合钢缆1的第一端设有第一卡接部，所述第一卡接件与所述第一卡接部卡合；在所述第二膜袋上设有第二卡接件，在所述绞合钢缆1的第二端设有第二卡接部，所述第二卡接件与所述第二卡接部卡合。
37.第一卡接件可以与第一膜袋2粘接，第二卡接件可以与第二膜袋粘接。第一卡接件和第二卡接件可以分别为卡扣，第一卡接部和第二卡接部可以分别为卡槽，这样可以使第一膜袋2和绞合钢缆1通过第一卡接件和第一卡接部卡接，使第二膜袋和绞合钢缆1通过第二卡接件和第二卡接部卡接。
38.在另一实施例中，在所述第一卡接部和所述第二卡接部的两侧分别设有导向板，所述第一卡接件和所述第二卡接件的两外侧分别与相应的所述导向板抵接。
39.通过设置导向板可以限制第一卡接件的运动方向，使第一卡接件沿导向板的方向滑入第一卡接部中，同理，可以是第二卡接件滑入第二卡接部中，便于第一膜袋2和第二膜袋分别与绞合钢缆1卡接。
40.在一实施例中，在所述第二膜袋上、位于所述第二膜袋的腔体外设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔相邻；还包括返浆管，所述返浆管的第一端穿过所述第三通孔，位于所述第一膜袋2和所述第二膜袋之间靠近所述第一膜袋2处，所述返浆管的第一端的端部与所述第一膜袋2相距预设距离，所述返浆管的第二端位于瓦斯抽采孔5外。
41.通过设置返浆管，可以避免注入浆料4过多，导致浆料4作用于第一膜袋2和第二膜袋的压力超过第一膜袋2和第二膜袋能够承受的压力阈值，而损坏第一膜袋2与绞合钢缆1之间的连接，和/或第二膜袋与绞合钢缆1之间的连接，从而避免使第一膜袋2和/或第二膜袋脱离预设位置，进而避免使瓦斯抽采孔5中的目标位置处未被浆料4填满，导致瓦斯抽采孔5的充填支护效果不佳。
42.可选地，也可以不设置返浆管，通过预先确定的封孔高度及封孔孔径可以确定封孔空间的体积，通过工程实际可以获取封孔空间的体积与注入封孔空间的浆料4的体积的修正系数，从而确定注入封孔空间的浆料4的体积。
43.在一实施例中，在所述绞合钢缆1上还设有防退结构，所述防退结构包括至少两个支腿，所述至少两个支腿相对于所述绞合钢缆1的轴线对称布置。
44.支腿的第一端与绞合钢缆1相连，支腿的第二端朝向瓦斯抽采孔5的孔口边缘，即支腿的轴线与绞合钢缆1的轴线之间存在夹角。在支腿的第二端可以设置为尖锐端部，这样，在绞合钢缆1朝向瓦斯抽采孔5外移动时，支腿的第二端能够插入孔壁裂隙中，从而阻挡绞合钢缆1朝向瓦斯抽采孔5外的移动趋势。
45.在一实施例中，所述防退结构与所述绞合钢缆1铰接。
46.防退结构与绞合钢缆1铰接，即防退结构与绞合钢缆1可活动连接，这样，绞合钢缆1朝向瓦斯抽采孔5内移动时，当瓦斯抽采孔5孔壁朝防退结构施加反向作用力时，防退结构能够朝向绞合钢缆1运动，从而减小绞合钢缆1朝向瓦斯抽采孔5内移动方向上承受的瓦斯抽采孔5孔壁的反作用力，便于将绞合钢缆1置入预设位置处。
47.在一实施例中，还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述支腿靠近所述绞合钢缆1的一侧相连，所述压缩弹簧的另一端与所述绞合钢缆1相连。
48.通过设置压缩弹簧，当瓦斯抽采孔5孔壁朝支腿施加反向作用力时，反作用所做的功将会转化为弹簧的弹性势能，可以减小绞合钢缆1朝向瓦斯抽采孔5内移动方向上承受的瓦斯抽采孔5孔壁的反作用力，并起到减振的作用。当绞合钢缆1朝向瓦斯抽采孔5外移动时，支腿的第二端能够在压缩弹簧的作用下复位，从而使支腿的第二端插入孔壁裂隙中，从而阻挡绞合钢缆1朝向瓦斯抽采孔5外的移动趋势，便于将绞合钢缆1置入预设位置处。
49.需要说明的是，在本文中，各个实施例之间描述的方案的侧重点不同，但是各个实施例又存在某种相互关联的关系，在理解本实用新型方案时，各个实施例之间可相互参照；另外，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
50.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。