[发明专利]一种井下顶板钻孔封孔装置及其封孔方法

权利要求书

1.一种井下顶板钻孔封孔装置，包括顶板钻孔(1)、孔口套管(101)以及注浆设备，其特征在于：所述顶板钻孔(1)的内部埋设有孔口套管(101)，所述孔口套管(101)上安装有法兰盘(3)，所述法兰盘(3)上开设有进浆孔(4)与回浆孔(5)，所述进浆孔(4)位于所述回浆孔(5)的正上方，所述进浆孔(4)与回浆孔(5)上均设置有球阀(6)，在所述孔口套管(101)内设置有回浆管(2)，回浆管(2)上下两端分别延伸至孔口套管(101)顶端与法兰盘(3)的回浆孔(5)处，且回浆管(2)下端口与回浆孔(5)密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种井下顶板钻孔封孔装置，其特征在于：所述注浆设备包括底座(8)以及设置于所述底座(8)顶部的防爆电动注浆泵(9)，所述防爆电动注浆泵(9)的输出端连通有注浆管(7)，所述防爆电动注浆泵(9)的输入端连通有进浆管(11)，所述底座(8)的一侧且位于所述回浆孔(5)的正下方设置有浆池(10)，所述进浆孔(4)上设置有固紧组件，所述防爆电动注浆泵(9)的顶部设置有压力表(12),所述注浆管(7)的一端与所述进浆孔(4)相连通，所述进浆管(11)的一端贯穿所述浆池(10)且延伸至所述浆池(10)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种井下顶板钻孔封孔装置，其特征在于：所述固紧组件包括固定套壳(13)、分别固定连接于所述固定套壳(13)内壁顶部与底部的固定弹簧(14)、固定板(15)、固定连接于所述固定板(15)顶部的拉伸杆(18)、分别转动连接于所述固定套壳(13)顶部与底部的螺纹杆(16)以及固定连接于所述螺纹杆(16)一端的夹持板(17)，所述固定板(15)与所述固定弹簧(14)的一端固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种井下顶板钻孔封孔装置，其特征在于：所述拉伸杆(18)的一端贯穿所述固定套壳(13)且延伸至所述固定套壳(13)的外部，所述螺纹杆(16)的一端贯穿所述固定套壳(13)且延伸至所述固定套壳(13)的外部。

5.根据权利要求1所述的一种井下顶板钻孔封孔装置，其特征在于：所述法兰盘(3)为φ108mm高压法兰盘，所述球阀(6)为φ25mm高压球阀，所述注浆管(7)为φ25mm高压连接胶管。

6.根据权利要求1所述的一种井下顶板钻孔封孔装置，其特征在于：所述回浆管(2)为φ16mmPVC管，所述回浆管(2)位于所述顶板钻孔(1)中且长度至孔底。

7.根据权利要求3所述的一种井下顶板钻孔封孔装置，其特征在于：所述固定板(15)的数量为两个，所述固定套壳(13)的两端皆为不封闭状态，所述固定套壳(13)的形状为圆筒型，所述夹持板(17)的形状为半弧形板。

8.应用权利要求1所述装置的一种井下顶板钻孔封孔方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据顶板钻孔(1)的孔径加工具有回浆孔(5)与进浆孔(4)的法兰盘，并在回浆孔(5)与进浆孔(4)处焊接高压球阀；

S2、将步骤(1)所制的法兰盘安装于顶板钻孔(1)的孔口套管(101)外，并保持密封，在顶板钻孔(101)内设置所述回浆管(2)；

S3、利用注浆设备对进浆孔(4)注浆，直至回浆管(2)内有持续浆液回流时，将回浆孔(5)的高压球阀关闭，继续注浆至设计压力时关闭进浆孔球阀，完成顶板钻孔的全高度封堵。

9.如权利要求8所述的井下顶板钻孔封孔方法，其特征在于，首先选择φ108mm高压法兰盘作为本体，开设进浆孔(4)与回浆孔(5)，制作成新型法兰盘(3)，然后在进浆孔(4)与回浆孔(5)上均焊接球阀(6)，钻孔注浆封孔时，将新型法兰盘(3)安装在空口套管(101)上，并在回浆孔(5)中下置回浆管(2)至孔底，然后通过开启防爆电动注浆泵(9)抽取浆池(10)中的浆液并通过注浆管(7)输送浆液，同时，将固定套壳(13)套设在进浆孔(4)上，然后固定板(15)在固定弹簧(14)自身的弹力作用下对进浆孔(4)进行固定，当注浆管(7)与进浆孔(4)接好后，转动螺纹杆(16)，然后螺纹杆(16)带动夹持板(17)对注浆管(7)进行夹持固定，使接口处更加稳定，随着浆液的不断注入，待回浆孔(5)持续有浆液回流时，说明浆液已到达孔底高度，此时将回浆孔(5)上的球阀(6)关闭，急需加压注浆至设计压力后将进浆孔(4)上的球阀(6)关闭，确保了全孔充满浆液，达到预期的钻孔全高度封堵，封堵完毕后可对伸缩杆(18)施加一个向上的力然后伸缩杆(18)带动固定板(15)上升从而拆卸固定套壳(13)。