液压钻机探放水钻孔密封装置研制与应用

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1、2016年第3期中州煤炭总第243期液压钻机探放水钻孔密封装置研制与应用陈冰(河南永锦能源有限公司云盖山煤矿一矿，河南禹州461670)摘要：针对矿井施工探放水钻孔时因故障停电或突然打中高压水区，无法通过起拔钻杆关闭钻孔截止阀封堵钻孔水的难题，研制了液压钻机探放水钻孔密封装置，实现了在不起拔钻杆的情况下快速封堵钻孔水。现场应用证明，该装置具有较高的可靠性，可以确保探放水安全施工。关键词：探放水；钻孔密封装置；液压密封室；手动液压泵中图分类号：TD745．22文献标志码：B文章编号：1003—0506(2016

2、)03—0083—02DevelopmentandApplicationofBoreholeSealingDeviceinExplorationandDrainageofHydraulicDrillholeDrillingChenBing(YungaishanNo．1CoalMine，HenanYongjinEnergyLimitedCompany，Yuzhou461670，China)Abstract：Whenthephenomenonpowerfailureorsuddenlyhitthehighpres

3、surewaterzoneappearintheprocessofconstructingwaterdrainageboreholes，closingstopvalvewasunabletopluggingofdrillingwaterbypullingoutthedrillpipe．Aimingatthisproblem，bore—holesealingdeviceinexplorationanddrainageofhydraulicdrillholedrillingwasdevelopedinthepap

4、er．Itcanrealizethequickplug—gingofdrillingwaterinthecaseofnotpullingoutthedrillpipe．Thefieldapplicationshowsthatthedevicehashighreliability，anditcanensurethesafetyoftheconstruction．Keywords：waterexplorationanddrainage；boreholesealingdevice；hydraulicsealcham

5、ber；manualhydraulicpump水害是煤矿五大自然灾害之一，为预防煤矿水道。如果打钻打中高压储水区，将会使压力水在短害发生，煤矿企业严格执行水害防治十六字方针：时间内顺着孔口大量涌出，造成淹头淹面甚至淹井“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”⋯。豫灾害的发生。为解决上述问题，矿井技术人员特东煤矿井下水文地质条件复杂，水害威胁较为严重，提出研制一套钻孔密封装置。故此云盖山一矿井下探放水和钻孔注浆底板改造加1探放水钻孔密封装置的结构原理固工作量较大。在正常探放水钻进时，打钻产生的浆渣(有时伴有涌

6、水)由渣水排放口外排到钻场的该密封装置由液压密封室和手动液压泵两大部水仓内，渣浆沉淀于水仓底部(定时清理)，仓内的分组成。液压密封腔室由密封室壳体、前后压盖、端水则由水泵抽排到上一级排水系统中。当停止钻部压环、支承环、密封胶筒、密封胶圈等组成(图1)，进，需要将钻孔临时封闭，通常是先将钻杆钻头从钻支承环卡装在密封胶筒外表面，可保持液压胶筒在孔中退出，然后将钻孔口安装的截止阀关闭即液压力左右下不发生扭曲变形，密封胶筒套装在密可。但是如果在打钻过程中，钻场突然因故障停封胶圈上，胶圈内腔孔径为90mm，钻头与钻杆可

7、自电，设备停止运转，钻杆滞留在钻孔中，截止阀就无由穿人。密封室壳体上设置有进液口，密封室壳体、法关闭，这时候岩层中的水依旧不断从钻孔中流出，前后压盖和密封胶筒组成一个封闭的腔室，手动液而水泵因断电无法将水仓中的水外排，当钻孔出水压泵与液压密封室通过液压胶管连通。操作手动液量超出泵坑的容量时，水就会溢出水仓淹没钻场、巷压泵向密封腔室注液打压时，密封胶筒和密封胶圈在液压力的作用下便产生径向收缩，当室内压力达到5MPa时，密封胶圈内径收缩紧套在钻杆上，便可收稿日期：2015—11—27作者简介：陈冰(1987一)，

8、男，河南永城人，助理工程师，2010年将钻孔内的水可靠封堵。打开手动液压泵的卸载毕业于中国矿业大学，现从事煤矿地质、防治水方面工作。阀，解除密封腔室内的压力，密封胶筒和密封胶圈即·83·2016年第3期中州煤炭总第243期可恢复原状。4使用操作步骤(1)正常钻进时的操作。正常钻进时，钻杆连同钻头一起穿过钻孔密封室的孔道，经排渣疏水阀件、钻孔截止阀、钻孔套管进入钻孑L内打钻，打钻产生的浆渣(有时伴有岩