本發(fā)明涉及煤礦鉆孔封堵領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置。
背景技術(shù)：
1、在煤礦開采進(jìn)程中，垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔是獲取地層動(dòng)態(tài)信息的關(guān)鍵通道。觀測(cè)結(jié)束后，鉆孔封堵成為保障開采安全的核心環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)封堵多依賴水泥漿灌注，面對(duì)鉆孔內(nèi)垮落帶松散巖層、復(fù)雜裂隙，水泥漿難以滲透填充，常形成地下水滲漏通道。例如煤礦因鉆孔封堵不嚴(yán)，導(dǎo)致采空區(qū)大量滲水，淹沒部分作業(yè)區(qū)域，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和安全威脅，不同煤礦地質(zhì)條件千差萬別，鉆孔直徑、深度、裂隙發(fā)育程度各異?，F(xiàn)有封堵裝置結(jié)構(gòu)固定，無法靈活適配復(fù)雜工況，導(dǎo)致封堵效果大打折扣，難以滿足多樣化的實(shí)際需求，煤礦開采引發(fā)地層持續(xù)沉降變形，傳統(tǒng)封堵材料和裝置無法動(dòng)態(tài)適應(yīng)這種變化。一旦鉆孔出現(xiàn)新裂隙，地下水和有害氣體便會(huì)泄漏，現(xiàn)有技術(shù)缺乏有效應(yīng)對(duì)手段，安全隱患長期存在，統(tǒng)封堵施工依賴人工多次灌注、等待凝固，工序繁瑣。不僅施工周期長，延誤煤礦開采進(jìn)度，而且人工成本高、施工質(zhì)量不穩(wěn)定，難以適應(yīng)現(xiàn)代化煤礦高效開采的要求，為此設(shè)計(jì)一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置，以解決上述技術(shù)問題，為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
2、一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置，包括鉆孔封堵主體、封堵植入監(jiān)測(cè)設(shè)備、灌注設(shè)備、裂隙填充導(dǎo)管，所述鉆孔封堵主體和裂隙填充導(dǎo)管均可連接在灌注設(shè)備上，所述封堵植入監(jiān)測(cè)設(shè)備可設(shè)置在鉆孔封堵主體內(nèi)。
3、在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述灌注設(shè)備由水箱、灌注控制泵組、填充劑a罐、填充劑b罐、泵組連接管線、導(dǎo)管連接管件、封堵主體連接管件、泵組控制閥門組成，所述水箱、填充劑a罐、填充劑b罐排列設(shè)置，且水箱、填充劑a罐、填充劑b罐均通過泵組連接管線連接灌注控制泵組，所述導(dǎo)管連接管件和封堵主體連接管件均連接在灌注控制泵組的側(cè)端，所述泵組控制閥門控制連接在導(dǎo)管連接管件和封堵主體連接管件上，所述鉆孔封堵主體可連接在封堵主體連接管件上，所述裂隙填充導(dǎo)管可連接在導(dǎo)管連接管件上。
4、在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述鉆孔封堵主體由復(fù)合膨脹管、纖維增強(qiáng)套層、鉆孔彈性骨架組成，所述纖維增強(qiáng)套層包覆在復(fù)合膨脹管的外側(cè)，所述復(fù)合膨脹管和纖維增強(qiáng)套層可插置在鉆孔彈性骨架內(nèi)，所述復(fù)合膨脹管內(nèi)部設(shè)置填充料灌輸孔，所述裂隙填充導(dǎo)管可穿置在填充料灌輸孔內(nèi)，所述封堵植入監(jiān)測(cè)設(shè)備的探測(cè)端可穿置在填充料灌輸孔內(nèi)。
5、在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述裂隙填充導(dǎo)管的側(cè)端設(shè)置有填充錐形噴頭，所述填充錐形噴頭上開設(shè)有多組等間距排列的管線噴孔。
6、在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上，所述裂隙填充導(dǎo)管由耐腐蝕橡膠制成的軟管，所述填充錐形噴頭由黃銅材料制成，且表面電鍍有耐腐蝕材料，所述復(fù)合膨脹管由高強(qiáng)度遇水膨脹固化橡膠制成，所述纖維增強(qiáng)套層由高強(qiáng)度纖維編織制成，且纖維增強(qiáng)套層為大于填充錐形噴頭直徑的大孔網(wǎng)狀設(shè)計(jì)，所述鉆孔彈性骨架由記憶合金與碳纖維復(fù)合材料編織制成，且鉆孔彈性骨架為網(wǎng)狀設(shè)計(jì)，且鉆孔彈性骨架的編織網(wǎng)孔徑略大于鉆孔彈性骨架的編織網(wǎng)孔徑。
7、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明優(yōu)化了煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵的問題，多級(jí)自適應(yīng)封堵結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)封堵工作的多單元協(xié)同合作，提高封堵質(zhì)量，適用能力得到提高，采用邊封堵邊設(shè)置監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)，可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)封堵效果，便捷施工與快速安裝結(jié)構(gòu)，使得施工效率得到提高，宜推廣使用。
1.一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置，其特征在于，包括鉆孔封堵主體（1）、封堵植入監(jiān)測(cè)設(shè)備（2）、灌注設(shè)備（3）、裂隙填充導(dǎo)管（4），所述鉆孔封堵主體（1）和裂隙填充導(dǎo)管（4）均可連接在灌注設(shè)備（3）上，所述封堵植入監(jiān)測(cè)設(shè)備（2）可設(shè)置在鉆孔封堵主體（1）內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置，其特征在于，所述灌注設(shè)備（3）由水箱（3-1）、灌注控制泵組（3-2）、填充劑a罐（3-3）、填充劑b罐（3-4）、泵組連接管線（3-5）、導(dǎo)管連接管件（3-6）、封堵主體連接管件（3-7）、泵組控制閥門（3-8）組成，所述水箱（3-1）、填充劑a罐（3-3）、填充劑b罐（3-4）排列設(shè)置，且水箱（3-1）、填充劑a罐（3-3）、填充劑b罐（3-4）均通過泵組連接管線（3-5）連接灌注控制泵組（3-2），所述導(dǎo)管連接管件（3-6）和封堵主體連接管件（3-7）均連接在灌注控制泵組（3-2）的側(cè)端，所述泵組控制閥門（3-8）控制連接在導(dǎo)管連接管件（3-6）和封堵主體連接管件（3-7）上，所述鉆孔封堵主體（1）可連接在封堵主體連接管件（3-7）上，所述裂隙填充導(dǎo)管（4）可連接在導(dǎo)管連接管件（3-6）上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置，其特征在于，所述鉆孔封堵主體（1）由復(fù)合膨脹管（1-1）、纖維增強(qiáng)套層（1-2）、鉆孔彈性骨架（1-3）組成，所述纖維增強(qiáng)套層（1-2）包覆在復(fù)合膨脹管（1-1）的外側(cè)，所述復(fù)合膨脹管（1-1）和纖維增強(qiáng)套層（1-2）可插置在鉆孔彈性骨架（1-3）內(nèi)，所述復(fù)合膨脹管（1-1）內(nèi)部設(shè)置填充料灌輸孔（1-4），所述裂隙填充導(dǎo)管（4）可穿置在填充料灌輸孔（1-4）內(nèi)，所述封堵植入監(jiān)測(cè)設(shè)備（2）的探測(cè)端可穿置在填充料灌輸孔（1-4）內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置，其特征在于，所述裂隙填充導(dǎo)管（4）的側(cè)端設(shè)置有填充錐形噴頭（4-1），所述填充錐形噴頭（4-1）上開設(shè)有多組等間距排列的管線噴孔（4-2）。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種煤礦垮落帶和導(dǎo)水裂隙帶高度觀測(cè)鉆孔封堵裝置，其特征在于，所述裂隙填充導(dǎo)管（4）由耐腐蝕橡膠制成的軟管，所述填充錐形噴頭（4-1）由黃銅材料制成，且表面電鍍有耐腐蝕材料，所述復(fù)合膨脹管（1-1）由高強(qiáng)度遇水膨脹固化橡膠制成，所述纖維增強(qiáng)套層（1-2）由高強(qiáng)度纖維編織制成，且纖維增強(qiáng)套層（1-2）為大于填充錐形噴頭（4-1）直徑的大孔網(wǎng)狀設(shè)計(jì)，所述鉆孔彈性骨架（1-3）由記憶合金與碳纖維復(fù)合材料編織制成，且鉆孔彈性骨架（1-3）為網(wǎng)狀設(shè)計(jì)，且鉆孔彈性骨架（1-3）的編織網(wǎng)孔徑略大于鉆孔彈性骨架（1-3）的編織網(wǎng)孔徑。