一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置

本发明涉及煤矿瓦斯排放，具体为一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置。

背景技术：

1、煤矿瓦斯抽采是确保矿井安全的重要手段之一。在这个过程中，通过钻孔向煤层中注入聚氨酯溶液是一种常见的封堵瓦斯孔隙的方法。然而，现有技术在聚氨酯注浆过程中存在的问题主要集中在聚氨酯溶液的混合均匀性上。

2、传统的注浆装置通常采用压风注浆的方式，即通过压缩空气将聚氨酯溶液推送到钻孔中。然而，由于煤层内部孔隙结构的不均匀性，这种注浆方式往往难以保证溶液在整个孔隙中的均匀分布。这导致了聚氨酯溶液在注浆过程中混合不均匀的情况，进而影响了封堵效果。具体表现在，传统装置在高速压风下，溶液在注浆管道中的流速差异大，导致了聚氨酯溶液的局部过量或不足，使得煤层孔隙封堵不均匀，深度不够，封堵质量差，瓦斯抽采效果受到了明显影响。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，更快速、更有效地完成注浆过程，提高整体的工作效率。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，包括压风送料单元和抽采单元；

4、所述压风送料单元包括第一液体输送组件和第二液体输送组件；第一液体输送组件的内部设置有第一液料，上部设置有第一进风口，下部设置有第一出液口，压风从第一进风口进入第一液体输送组件时，将第一液料从第一出液口压出；第二液体输送组件的内部设置有第二液料，上部设置有第二进风口，下部设置有第二出液口，压风从第二进风口进入第二液体输送组件时，将第二液料从第二出液口压出；

5、所述抽采单元包括内管、外管、弹性套、定位环、第一输液管和第二输液管；外管可活动的套接在内管上，内管的两端延伸至外管的外部；定位环可活动的套接在外管上；弹性套置于外管的外部，一端与内管固定连接，另一端与定位环固定连接；弹性套和外管之间设置有储料腔，第一输液管、第二输液管的一端穿过定位环插入至储料腔内；第一输液管与第一出液口连通，用于将第一液体输送至储料腔的深处，第二输液管与第二出液口连通，用于将第二液体输送至储料腔的深处。

6、优选地，所述内管上远离所述定位环的一端固定设置有定位座；所述弹性套的一端与定位座固定连接设置；定位座上设置有与内管连通的通气孔；定位座的外径与弹性套的外径相等。

7、优选地，所述外管包括导向管和延长管；导向管套接在内管上靠近所述定位座的一侧；导向管、延长管的外壁上均设置有螺纹；导向管的一端与延长管螺纹连接，另一端固定设置有环形推板；环形推板的外壁与所述弹性套的内壁摩擦接触；环形推板和定位座之间设置有增压腔，第二液料输送至增压腔内。

8、优选地，所述第一输液管设置有第一进液端和第一出液端；所述环形推板上设置有容纳第一输液管穿过的第一通孔；第一进液端与所述定位环固定连接，第一出液端穿过第一通孔延伸至所述增压腔内；第一出液端的侧面设置有两个第一排液孔，两个第一排液孔位于环形推板的两侧。

9、优选地，所述第二输液管设置有第二进液端和第二出液端；所述环形推板上设置有容纳第二输液管穿过的第二通孔；第二进液端与所述定位环固定连接，第二出液端穿过第二通孔延伸至所述增压腔内；第二出液端上连接有环形管，环形管套接在所述内管上；环形管上远离所述定位座的一侧设置有多个第二排液孔。

10、优选地，所述环形推板上设置有多个导流孔；所述导流孔连通环形推板两侧的所述储料腔。

11、优选地，所述定位座上设置有与所述储料腔连通的排气螺孔；所述排气螺孔内可拆卸的设置有封孔螺钉。

12、优选地，所述抽采单元还包括定位筒；所述定位筒套接在所述外管、定位环上，并与外管、定位环螺纹连接。

13、优选地，所述抽采单元还包括锁紧组件；所述锁紧组件包括锁紧套和多个锁紧单元；所述定位座上远离所述内管的一端固定设置有连接柱；锁紧套固定套接在连接柱上；多个锁紧单元在锁紧套上以连接柱的轴线为中心呈圆周阵列分布；锁紧套的侧面设置有容纳锁紧单元的凹槽，锁紧单元安装在凹槽内；锁紧单元包括轴杆、卡齿和弹簧；轴杆的两端与锁紧套固定连接设置；卡齿铰接安装在轴杆上；弹簧置于轴杆和定位座之间；弹簧的一端与锁紧套固定连接，另一端与卡齿固定连接设置，弹簧将卡齿向凹槽的外部推动。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

15、以矿井压风作为动力源，通过压风送料单元将第一液料、第二液料输送至抽采单元内进行抽采钻孔的封堵，满足液料输送压力要求，无需额外的辅助动力源，减少能源消耗；第一液料和第二液料在弹性套内混合反应发生膨胀，使弹性套的外壁与抽采钻孔的内壁充分接触，彻底封堵弹性套和抽采钻孔内壁之间的缝隙，减少漏气问题的出现，提高瓦斯抽采的效率；通过第一输液管先输送第一液料填充储料腔，将储料腔内多余的气体挤压排出，使第一液料的充注更密实，然后通过第二输液管输送第二液料，第二液料在弹性套内与第一液料充分混合，提高第一液料和第二液料的混合、反应效果，提高封孔质量，减少漏气量；能够更快速、更有效地完成注浆过程，提高整体的工作效率。

技术特征：

1.一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，包括压风送料单元(1)和抽采单元(2)；

2.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，所述内管(26)上远离所述定位环(29)的一端固定设置有定位座(21)；所述弹性套(27)的一端与定位座(21)固定连接设置；定位座(21)上设置有与内管(26)连通的通气孔；定位座(21)的外径与弹性套(27)的外径相等。

3.如权利要求2所述的一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，所述外管(28)包括导向管(282)和延长管(281)；导向管(282)套接在内管(26)上靠近所述定位座(21)的一侧；导向管(282)、延长管(281)的外壁上均设置有螺纹；导向管(282)的一端与延长管(281)螺纹连接，另一端固定设置有环形推板(2823)；环形推板(2823)的外壁与所述弹性套(27)的内壁摩擦接触；环形推板(2823)和定位座(21)之间设置有增压腔(210)，第二液料输送至增压腔(210)内。

4.如权利要求3所述的一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，所述第一输液管(23)设置有第一进液端(2301)和第一出液端(2302)；所述环形推板(2823)上设置有容纳第一输液管(23)穿过的第一通孔(2824)；第一进液端(2301)与所述定位环(29)固定连接，第一出液端(2302)穿过第一通孔(2824)延伸至所述增压腔(210)内；第一出液端(2302)的侧面设置有两个第一排液孔(2303)，两个第一排液孔(2303)位于环形推板(2823)的两侧。

5.如权利要求3所述的一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，所述第二输液管(24)设置有第二进液端(243)和第二出液端(244)；所述环形推板(2823)上设置有容纳第二输液管(24)穿过的第二通孔(2821)；第二进液端(243)与所述定位环(29)固定连接，第二出液端(244)穿过第二通孔(2821)延伸至所述增压腔(210)内；第二出液端(244)上连接有环形管(241)，环形管(241)套接在所述内管(26)上；环形管(241)上远离所述定位座(21)的一侧设置有多个第二排液孔(242)。

6.如权利要求5所述的一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，所述环形推板(2823)上设置有多个导流孔(2822)；所述导流孔(2822)连通环形推板(2823)两侧的所述储料腔。

7.如权利要求2至6中任一所述的一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，所述定位座(21)上设置有与所述储料腔连通的排气螺孔；所述排气螺孔内可拆卸的设置有封孔螺钉(291)。

8.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，所述抽采单元(2)还包括定位筒(25)；所述定位筒(25)套接在所述外管(28)、定位环(29)上，并与外管(28)、定位环(29)螺纹连接。

9.如权利要求2所述的一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，其特征在于，所述抽采单元(2)还包括锁紧组件；所述锁紧组件包括锁紧套(22)和多个锁紧单元(221)；所述定位座(21)上远离所述内管(26)的一端固定设置有连接柱(2101)；锁紧套(22)固定套接在连接柱(2101)上；多个锁紧单元(221)在锁紧套(22)上以连接柱(2101)的轴线为中心呈圆周阵列分布；锁紧套(22)的侧面设置有容纳锁紧单元(221)的凹槽，锁紧单元(221)安装在凹槽内；锁紧单元(221)包括轴杆(2211)、卡齿(2212)和弹簧(2213)；轴杆(2211)的两端与锁紧套(22)固定连接设置；卡齿(2212)铰接安装在轴杆(2211)上；弹簧(2213)置于轴杆(2211)和定位座(21)之间；弹簧(2213)的一端与锁紧套(22)固定连接，另一端与卡齿(2212)固定连接设置，弹簧(2213)将卡齿(2212)向凹槽的外部推动。

技术总结
本发明提供了一种煤矿瓦斯抽采压风注浆装置，包括压风送料单元和抽采单元；所述压风送料单元包括第一液体输送组件和第二液体输送组件；所述抽采单元包括内管、外管、弹性套、定位环、第一输液管和第二输液管；外管可活动的套接在内管上，内管的两端延伸至外管的外部；定位环可活动的套接在外管上；弹性套和外管之间设置有储料腔；以矿井压风作为动力源，满足液料输送压力要求，无需额外的辅助动力源，减少能源消耗；彻底封堵弹性套和抽采钻孔内壁之间的缝隙，减少漏气问题的出现，提高瓦斯抽采的效率；提高第一液料和第二液料的混合、反应效果，提高封孔质量，减少漏气量；能够更快速、更有效地完成注浆过程，提高整体的工作效率。

技术研发人员：戚福周,杨飞,丁鹏初,王凯,王英杰,张龙,程学磊,陈亮
受保护的技术使用者：中原工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27