本發(fā)明涉及煤礦井下煤層瓦斯抽采鉆孔封孔的技術領域，特別涉及一種高瓦斯礦井鉆孔封孔裝置。

背景技術：

通過對現(xiàn)有封孔技術調(diào)查與研究，當前國內(nèi)外采用的封孔技術主要有機械注水泥砂漿封孔、封孔器封孔、聚氨酯樹脂封孔、膠囊封孔、“兩堵一注”封孔等?，F(xiàn)有技術從理論上分析其密封嚴實的鉆孔抽出的瓦斯?jié)舛葢咏?00％，而我國煤層抽采的抽出瓦斯的濃度平均不到20％，抽采負壓也普遍較低，且負壓越高抽出的瓦斯?jié)舛仍降汀Ｓ纱送茢喱F(xiàn)行的封孔技術遠遠沒有達到密封隔絕效果。究其原因是現(xiàn)有封孔技術主要存在操作工藝復雜、勞動強度大、成本高、封孔不到位等問題。操作技術人員在施工過程中遠不能達到理論的封孔工藝要求，尤其在進行封孔液注入時必須借助外動力設備，進一步增加了成本、勞動量及操作難度。另外通過研究可以發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的封孔裝置主要采用“兩堵一注”的封孔工藝，通過改變堵頭的密封性，更換或者提高現(xiàn)有封孔液的性能，通過外力設備提供壓力注入的手段進行封孔。其整體封孔液與封孔裝置仍為分離狀態(tài)，整體操作要求高，施工復雜，現(xiàn)場很難達到理論封孔要求。因此，亟需簡便、快捷、穩(wěn)定、經(jīng)濟、低勞動量地在井下完成瓦斯抽采鉆孔的封孔裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高瓦斯礦井鉆孔封孔裝置，其結構簡單，操作方便，集封孔液、封堵頭與抽采管一體，效果更加，適用更為廣泛。

本發(fā)明提供了一種高瓦斯礦井鉆孔封孔裝置，包括瓦斯抽采管、內(nèi)花管、外花管及封孔料，所述瓦斯抽采管可旋轉的貫穿于內(nèi)花管，所述外花管可滑動的鑲套在內(nèi)花管外，所述內(nèi)花管和瓦斯抽采管之間形成圓環(huán)狀的容置空間，在容置空間中分別設有第一封孔料和第二封孔料，所述第一封孔料和第二封孔料通過分隔層實現(xiàn)初始狀態(tài)下的分隔，所述瓦斯抽采管的外緣間隔設有多個扇形攪拌片，從而通過瓦斯抽采管的旋轉操作，帶動扇形攪拌片發(fā)生旋轉，切破分隔層，帶動第一、第二封孔料均勻混合，并發(fā)生膨脹反應；所述內(nèi)花管、外花管均為表面布滿陣列狀孔隙的pvc管，在初始狀態(tài)下，其外花管鑲套在內(nèi)花管外面且相互之間的孔隙并不對準，對容置空間實現(xiàn)封閉，而在外花管相對內(nèi)花管滑動后，兩者的孔隙對準，形成導流封孔料的通道，容置空間處于打開狀態(tài)。

較佳地，外花管的相對滑動通過一螺母開關實現(xiàn)，所述螺母開關螺固于內(nèi)花管的外緣外螺紋上，其前端頂靠于外花管的后端。

較佳地，所述瓦斯抽采管的后段設有攪拌手柄，所述攪拌手柄實現(xiàn)了手動旋轉，促使扇形攪拌片旋轉隔斷封孔料隔層。

較佳地，還設有兩個封孔囊袋，所述封孔囊袋為彈性材料制成，且囊袋通過分隔層實現(xiàn)初始狀態(tài)下的分隔，在攪拌手柄的攪動下，帶動扇形攪拌片攪拌，切破分隔層，促使封孔囊袋實現(xiàn)快速膨脹功能，實現(xiàn)封孔兩端封堵頭的作用。

較佳地，所述封孔囊袋中的封料反應時間較快，在10～20s之間，膨脹倍數(shù)為20倍；內(nèi)外花管內(nèi)的第一、第二封孔料反應時間較慢，在60～300s之間，膨脹倍數(shù)為10倍，強度要高于封料。

本發(fā)明一種高瓦斯礦井鉆孔封孔裝置，不再使用封孔注漿操作，省去了封孔注漿設備，簡化了封孔工藝操作；通過使用攪拌手柄和螺紋開關來完成封孔裝置兩端堵頭和封孔液導流到孔壁的操作，降低了勞動強度；設置有的內(nèi)外花管，即能夠滿足在進行螺紋開關擰緊前存儲封孔料的功能，又能通過開關控制完成實體模式與花管模式的切換，實現(xiàn)導流封孔液到煤壁，完成封孔的作用；對所使用的第一第二封孔料進行了改性，提高了其封孔強度，控制了兩種封孔料的膨脹反應時間間隔；實現(xiàn)了集封堵頭、瓦斯抽采管及封孔液于一體的功能，降低了封孔勞動強度及工藝復雜性，提高了封孔效率及效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種高瓦斯礦井鉆孔封孔裝置結構示意圖；

圖2為本發(fā)明中圖1的橫向剖示圖；

附圖標記說明：

1.攪拌手柄，2.螺母開關，3.第一封孔料，4.第二封孔料，5.分隔層，6.內(nèi)花管，7.外花管，8.瓦斯抽采管，9.扇形攪拌片，10.抽采室，11.封孔囊袋，12.鉆孔，13.煤層。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的一個具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

如圖1-2所示，本發(fā)明實施例提供了一種高瓦斯礦井鉆孔封孔裝置，包括瓦斯抽采管8、內(nèi)花管6及外花管7，所述瓦斯抽采管8可旋轉的貫穿于內(nèi)花管6，其前端從內(nèi)花管6的前端伸出并設有抽采頭，后端設有攪拌手柄1，所述外花管7鑲套在內(nèi)花管6外并可沿其前后滑動，所述內(nèi)花管6和瓦斯抽采管8之間形成圓環(huán)狀的容置空間，在容置空間中分別設有第一封孔料3和第二封孔料4，所述第一封孔料3和第二封孔料4通過分隔層5實現(xiàn)初始狀態(tài)下的分隔，所述瓦斯抽采管8的外緣間隔設有多個扇形攪拌片9，從而通過攪拌手柄1對瓦斯抽采管8的旋轉操作，帶動扇形攪拌片9發(fā)生旋轉，切破分隔層5，帶動第一、第二封孔料均勻混合，并發(fā)生膨脹反應。

進一步地，所述內(nèi)花管6、外花管7均為表面布滿陣列狀孔隙的pvc管，在初始狀態(tài)下，其外花管7鑲套在內(nèi)花管6外面且相互之間的孔隙并不對準，對容置空間實現(xiàn)封閉，而在外花管7相對內(nèi)花管6滑動后，兩者的孔隙對準，形成導流封孔料的通道，容置空間處于打開狀態(tài)，而外花管7的相對滑動通過一螺母開關2實現(xiàn)，所述螺母開關2螺固于內(nèi)花管6的外緣外螺紋上，其前端頂靠于外花管7的后端，從而外花管7的相對運動由螺母開關2控制，這種結構控制更加簡單實用，既節(jié)約成本，又能實現(xiàn)精確控制。

進一步地，所述攪拌手柄實現(xiàn)了手動旋轉，促使扇形攪拌片旋轉隔斷封孔料隔層，并帶動第一第二封孔料均勻混合和順利發(fā)生反應，本領域技術人員可以理解的是，也可通過電動、液動驅動元件實現(xiàn)扇形攪拌片的旋轉。

在具體實施時，可預先根據(jù)鉆孔的封孔深度確定具體的短節(jié)數(shù)目，進行分短節(jié)送入孔內(nèi)指定位置，其單節(jié)連接主要靠內(nèi)花管6上的螺紋結構進行相互短節(jié)之間的擰緊來實現(xiàn)。內(nèi)花管6與外花管7在螺母開關2打開前，處于實體密封狀態(tài)，第一封孔料3及第二封孔料4在分隔層5分隔作用下穩(wěn)定的處于內(nèi)外花管組成的容置空間內(nèi)；通過攪拌手柄1的旋轉，帶動扇形攪拌片9發(fā)生旋轉，切破分隔層5后實現(xiàn)準確快速的混合。

進一步地，還設有兩個封孔囊袋11，所述封孔囊袋11為彈性材料制成，且所述封孔囊袋11可設置于內(nèi)花管6的外緣以及外花管7的前后端，從而通過內(nèi)部設有的第一封孔料3、第二封孔料4，并通過分隔層5實現(xiàn)初始狀態(tài)下的分隔，在攪拌手柄1的攪動下，帶動扇形攪拌片9攪拌，切破分隔層5，促使封孔囊袋實現(xiàn)快速膨脹功能，促使封孔囊袋形成封孔裝置兩端封堵頭。

進一步地，所述封孔囊袋11內(nèi)也可設有第三封孔料、第四封孔料，并同樣通過另一分隔層實現(xiàn)初始狀態(tài)下的分隔，在攪拌手柄的攪動下，帶動內(nèi)花管6的扇形攪拌片攪拌，切破該另一分隔層，促使封孔囊袋實現(xiàn)快速膨脹功能，促使封孔囊袋形成封孔裝置兩端封堵頭。

進一步地，所述封孔囊袋中的第三、第四封料反應時間較快，在10～20s之間，膨脹倍數(shù)為20倍；內(nèi)外花管內(nèi)的第一、第二封孔料反應時間較慢，在60～300s之間，膨脹倍數(shù)為10倍，強度要高于前者；這樣是為了保證在擰緊螺母開關，促使內(nèi)外花管切換成花管模式前，順利形成封孔兩端堵頭，以免發(fā)生內(nèi)外花管內(nèi)封孔液外流的現(xiàn)象。

當螺母開關2擰緊后，外花管7相對內(nèi)花管6發(fā)生相對滑動，使兩花管孔隙對接，導流發(fā)生反應的第一、第二封孔料至煤壁，完成封孔；最后需要將瓦斯抽采管8與煤礦井下瓦斯抽放管路連接，進行瓦斯抽采。

綜上所述，本發(fā)明實施例提供的一種高瓦斯礦井鉆孔封孔裝置，不再使用封孔注漿操作，省去了封孔注漿設備，簡化了封孔工藝操作；通過使用攪拌手柄和螺紋開關來完成封孔裝置兩端堵頭和封孔液導流到孔壁的操作，降低了勞動強度；設置有的內(nèi)外花管，即能夠滿足在進行螺紋開關擰緊前存儲封孔料的功能，又能通過開關控制完成實體模式與花管模式的切換，實現(xiàn)導流封孔液到煤壁，完成封孔的作用；對所使用的第一第二封孔料進行了改性，提高了其封孔強度，控制了兩種封孔料的膨脹反應時間間隔；實現(xiàn)了集封堵頭、瓦斯抽采管及封孔液于一體的功能，降低了封孔勞動強度及工藝復雜性，提高了封孔效率及效果。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是，本發(fā)明實施例并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發(fā)明的保護范圍。