三种封孔器的结构、工作原理及应用
2021-07-07
当前我国煤矿安全生产形势依然严峻、重特大事故频发，煤与瓦斯突出、粉尘或瓦斯爆炸、矿井塌方等灾害直接影响到煤矿安全生产及矿工的身心健康。“安全第一、预防为主”,近年来我国煤矿在安全领域不断加大投入，力争将灾害的发生减至最低。煤层注水、瓦斯抽放和煤岩注浆加固是预防煤与瓦斯突出、降低粉尘、瓦斯爆炸和塌方灾害的主要途径,煤层注水、瓦斯抽放和煤岩注浆加固作业中钻孔方法有水泥砂浆封孔、化学浆材封孔、和橡胶封孔器封孔。由于水泥砂浆封孔和化学浆材封孔受现场条件的影响,操作复杂,劳动强度大,封孔速度慢,封孔质量差,且水泥浆材和化学浆材具有腐蚀性，对人体有一定的危害性;而橡胶封孔器结构简单,使用快速简便,可重复使用,橡胶封孔器封孔逐渐代替了水泥砂浆封孔和化学浆材封孔。橡胶封孔器的封孔原理主要有水(气)压式、推胀式和插入式三种,下面详细介绍三种封孔器的结构、工作原理及应用。
1、水(气)压式式封孔器结构、工作原理及其应用
1.1、结构
水(气)压式封孔器是在一支通芯主管外套一段阻燃抗静电橡胶胶管,胶管前端使用金属锁套将其紧锁,后端首先在主管与胶管之间放置一段细钢管，然后再将胶管和细钢管同时紧锁在主管上。
1.2、原理及应用
水(气)压式封孔器的工作原理是将一定压力的水、空气或流性介质注入橡胶封孔器膨胀胶囊中至其膨胀，以达到钻孔的密封。其主要应用在煤矿井下采掘面瓦斯预抽放、降尘注水以及煤岩加固注浆等方面。实际应用是可将橡胶封孔器置入钻孔,向膨胀介质入口注入一定压力的水、空气或流性介质使胶囊膨胀至与钻孔完全贴近,然后将瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵连接至瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口进行瓦斯抽放、煤层注水或煤岩加固注浆,作业完成后泄压,膨胀胶囊恢复原状后取出,以备下次使用。
2、推胀式橡胶封孔器结构、工作原理及其应用
2.1、结构
推胀式橡胶封孔器是在通芯主管一端端头焊接一个法兰挡板,然后从另一端将若干形似煤球的橡胶胶囊套在主管上，再将一端端头焊接有法兰挡板的外套管套在主管上，安装锁紧装置即可。
2.2、原理及其应用
推胀式橡胶封孔器的工作原理是使用轴向力将橡胶胶囊挤压至变形,直径变大以达到钻孔的密封。其主要应用在煤矿井下采掘面瓦斯预抽放、降尘注水以及煤岩加固注浆等方面。实际应用是将封孔器装入钻好的孔内,然后扳动锁紧把手,使锁紧螺母通过外套管滑动对橡胶套进行挤压，橡胶套受压膨胀,与钻孔完全贴近,然后将瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵连接至瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口进行瓦斯抽放、煤层注水或煤岩加固注浆,作业完成后泄压,膨胀胶囊恢复原状后取出,以备下次使用。
3、插入式橡胶封孔器结构、工作原理及其应用
3.1、结构
插入式橡胶封孔器是在通芯主管中段套一段阻燃抗静电橡胶胶管,胶管两端使用金属锁套将其紧锁,后端套一个形式喇叭口形状的阻燃抗静电软胶囊，使用金属锁套将其紧锁即可。
3.2、原理及其应用
插入式橡胶封孔器的工作原理是橡胶胶囊弹性变形来实现封孔。其主要应用在煤矿井下采掘面瓦斯预抽放、降尘注水以及煤岩加固注浆等方面。实际应用是将封孔器用力推入比其直径小的钻孔内，使之与钻孔完全贴近，然后将瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵连接至瓦斯抽放泵、注水泵及注浆泵接口进行瓦斯抽放、煤层注水或煤岩加固注浆,作业完成后,用力将其拔出,以备下次使用。
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