[发明专利]一种用于煤层顶板加固作业的可回收式密封胶塞装置

说明书

一种用于煤层顶板加固作业的可回收式密封胶塞装置，包括膨胀胶塞、提升装置、充气装置、工控机和高压水供水装置，膨胀胶塞同中心滑动设置在注浆管道内，提升装置通过提升缆绳与膨胀胶塞的顶部固定连接，充气装置通过第一气体管路与膨胀胶塞内部连通，膨胀胶塞的底部安装有压力传感器，膨胀胶塞内设置有与压力传感器连接的第一信号导线，第一信号导线的上端伸出膨胀胶塞的顶部，工控机通过第二信号导线与第一信号导线的上端连接，高压水供水装置通过高压水管与注浆管道内部连通。本发明的膨胀胶塞与注浆管道内壁密封性自下而上阶梯递增，密封效果好，膨胀胶塞与注浆管道内壁压力能够动态调节，而且膨胀胶塞能够回收和重复使用。

技术领域

本发明涉及煤层开采技术领域，具体的说，涉及一种用于煤层顶板加固作业的可回收式密封胶塞装置。

背景技术

煤炭是世界上储量最多、分布最广的常规能源，也是最廉价的能源，同时也是重要的战略资源，广泛的应用于钢铁、电力、化工等工业生产及居民生活领域，在世界一次能源消费量中占25%。近年来我国国民经济持续快速发展，电力、冶金、建材、化工等行业的高速发展导致了对煤炭需求的大幅度增加，消费逐年递增。而我国煤炭探明可采储量应在2000亿吨以上，资源量可达3万亿吨。其中，无烟煤和烟煤5094.91亿吨，次烟煤和褐煤4747.20亿吨。在目前和未来很长的一段时间内，煤炭还是我们生产生活中必不可少的能源之一，煤炭的供应也关系到我国的工业乃至整个社会方方面面的发展的稳定，因此必要对煤炭资源的开采技术与装备进行深入的研究。

在煤层工作面的上层存在承压水层，由于地质变动和裂隙的存在，承压水易通过断层断裂面造成工作面漏顶严重，以致煤炭开采无法进行，针对这种情况，工程中必要开展对煤层顶板的断裂区域和缝隙加固工作，在对目标区域完成灌注水泥后，为了对注浆管道内水泥进行清理，通常采用胶塞装入注浆管道中，并在水压的作用下沿着注浆管道下行，从而刮净贴附在注浆管道上的水泥。然而，目前常用的胶塞在使用中密封效果不好导致混浆的情况出现，且使用后不再取回，后续由钻头钻进，不具备重复使用功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于煤层顶板加固作业的可回收式密封胶塞装置，本发明的膨胀胶塞与注浆管道内壁密封性自下而上阶梯递增，密封效果好，膨胀胶塞与注浆管道内壁压力能够动态调节，而且膨胀胶塞能够回收和重复使用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于煤层顶板加固作业的可回收式密封胶塞装置，包括膨胀胶塞、提升装置、充气装置、工控机和高压水供水装置，地层钻设有通到煤层顶板层的竖直井，竖直井内同中心固定设置有注浆管道，膨胀胶塞内部中空，膨胀胶塞同中心滑动设置在注浆管道内，膨胀胶塞的外圆与注浆管道的内圆滑动密封接触，竖直井的井口固定安装有井盖，提升装置固定设置在井盖的正上方，提升装置通过提升缆绳与膨胀胶塞的顶部固定连接，提升缆绳穿过井盖并与井盖密封滑动连接，充气装置、工控机和高压水供水装置均设置在地面上，充气装置通过第一气体管路与膨胀胶塞内部连通，第一气体管路穿过井盖并与井盖密封滑动连接，膨胀胶塞的底部安装有压力传感器，膨胀胶塞内设置有第一信号导线，第一信号导线的下端与压力传感器连接，第一信号导线的上端伸出膨胀胶塞的顶部，工控机通过第二信号导线与第一信号导线的上端连接，第二信号导线穿过井盖并与井盖密封滑动连接，高压水供水装置通过高压水管与注浆管道内部连通。