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专利号: 2024101659630
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种瓦斯抽采钻孔可视化密封装置,其特征在于,包括孔内囊袋、孔口囊袋以及上下平行设置在钻孔内的注浆管、抽采管、回浆管、第一探测杆和第二探测杆;

所述孔口囊袋设置在钻孔的孔口处,所述孔内囊袋设置在钻孔内,所述孔内囊袋和孔口囊袋之间的区域为钻孔密封区域;

所述注浆管、抽采管、回浆管、第一探测杆和第二探测杆均穿过孔口囊袋伸入钻孔内,所述回浆管、第一探测杆和第二探测杆均伸至钻孔密封区域,所述注浆管插入孔内囊袋中,所述抽采管的内端口穿过孔内囊袋并连接抽采筛管,所述抽采管的外端口连接瓦斯抽采器;

所述第一探测杆和第二探测杆上下对称设置,第一探测杆和第二探测杆均距离钻孔内壁1cm~2cm,第一探测杆和第二探测杆上均设有用于检测可视化密封材料的金属探头,所述金属探头电连接位于钻孔外的传感器;

所述注浆管的外端口连接用于配置可视化密封材料的全自动水泥搅拌机,所述注浆管上设有用于调节可视化密封材料用量的阀门,所述全自动水泥搅拌机上安装有注浆泵,所述传感器、阀门和注浆泵均与全自动水泥搅拌机的控制器连接;

所述可视化密封材料是由外表面喷涂有一层磁性涂料的空心玻璃微珠替代国标425硅酸盐水泥中的5%体积分数的水泥作为骨料制成。

2.根据权利要求1所述的瓦斯抽采钻孔可视化密封装置,其特征在于,当瓦斯抽采钻孔斜上或水平设置时,所述注浆管位于抽采管的上方,所述回浆管位于抽采管的下方;

当瓦斯抽采钻孔斜下设置时,所述注浆管位于抽采管的下方,所述回浆管位于抽采管的上方。

3.根据权利要求2所述的瓦斯抽采钻孔可视化密封装置,其特征在于,所述孔内囊袋在抽采管上的设置位置距离抽采管的内端口20cm~30cm。

4.根据权利要求3所述的瓦斯抽采钻孔可视化密封装置,其特征在于,所述第一探测杆和第二探测杆均伸入至钻孔密封区域的中部。

5.一种瓦斯抽采钻孔可视化密封方法,其特征在于,使用权利要求1‑4中任一项所述的瓦斯抽采钻孔可视化密封装置,包括以下步骤:S1、在深部煤层中按照施工要求打出钻孔,将抽采管穿过孔内囊袋后与抽采筛管连接,然后根据钻孔的倾斜方向先将注浆管插入孔内囊袋中,然后将抽采管、抽采筛管及注浆管连同孔内囊袋一起伸入钻孔内,再依次将回浆管、第一探测杆和第二探测杆伸入钻孔密封区域,所述第一探测杆和第二探测杆均距离钻孔内壁1cm~2cm,在钻孔的孔口处设置好孔口囊袋,将抽采管、注浆管、回浆管、第一探测杆和第二探测杆与孔口囊袋绑扎;

S2、将注浆管的外端口连接全自动水泥搅拌机,打开注浆泵和阀门,开始注浆,注浆材料选用可视化密封材料,并通过全自动水泥搅拌机进行配制,可视化密封材料经过注浆管对钻孔密封区域进行注浆,直至孔内囊袋、孔口囊袋及钻孔密封区域均充满可视化密封材料,并渗入到钻孔内壁的裂隙中;

S3、当金属探头监测到可视化密封材料时,实时传送信号给传感器,传感器反馈给全自动水泥搅拌机的控制器,由控制器控制注浆泵和阀门关闭,停止注浆。

6.根据权利要求5所述的瓦斯抽采钻孔可视化密封方法,其特征在于,当瓦斯抽采钻孔斜上或水平设置时,注浆管位于抽采管的上方,回浆管位于抽采管的下方;当瓦斯抽采钻孔斜下设置时,注浆管位于抽采管的下方,回浆管位于抽采管的上方。