煤矿用封孔泵及封孔方法1.pdf

BFK型煤矿用封孔泵及封孔方法

一、概述
BFK型封孔泵是专为煤矿井下各种类型钻孔研制的封孔设备，其最大的特点在于：
①封孔能力强：对水平钻孔的最大封孔长度可达20m，对垂直上向钻孔的最大封孔长度可达15m；
②同时具有搅拌、输送高稠度浆料的特点：对于水泥浆，其水灰比达到：矿渣水泥，水泥：水
=1：0.32；硅酸盐水泥，水泥：水=1：0.4；
③无需对待封钻孔段进行扩孔和把送浆管送到待封钻孔的底部，只需把送浆管在待封钻孔的孔
口作适当的固定和封堵即可；
④由于具有上述特点，大大简化了封孔工艺，降低了封孔作业的劳动强度；
⑤高稠度水泥浆具有的基本不收缩性，对任何钻孔都能确保封孔的严密性，提高钻孔的封孔质量。
BFK---------10/2.4
封孔∣→流量和压力
泵
二、结构特征与工作原理
1工作原理
①对浆体的搅拌
当防爆电动机处于运转状态时，变速传动系统通过安全离合器驱动搅拌机活动叶片旋转，使得对
按水灰比要求加入到搅拌机内的混合物进行不断的掺和，直到混合均匀，实现对浆体的搅拌。在对浆
体的搅拌过程中，离合器在操作手柄的控制下处于脱开状态，送浆泵不运转。
②对浆体的输送
在浆体搅拌均匀后，操作离合器的手柄使离合器处于接合状态，此时，变速系统通过离合器的作
用驱动送浆泵转动，送浆泵在转动过程中的抽吸负压将搅拌机内混合均匀的浆体通过连接管吸入送浆
泵体内，经加压后从泵的出口输出，完成对浆体的输送。在送浆泵运转过程中，搅拌机一直处于旋转
工作状态。
2．主要结构
BFK型封孔泵主要由防爆电动机、安全离合器、变速系统、搅拌机、操作离合器、送浆泵及机座
组成，如图1所示：

三、技术特征
①工作压力１.2MPa，2.4Mpza
②工作流量8—10l/min，8—10l/min
③工作电压380V/660V
④电动机型号：YBK2-100L2-4
⑤防爆型式：矿用隔爆型，防爆标志ExdI
⑥电动机功率3Kw，4KW
⑦搅拌机净容积30L
⑧外型尺寸1450×400×800(mm×mm×mm),2120×400×800(mm×mm×mm)
⑨质量240Kg,280KG
四、封孔方法
①工作管的预处理
封孔的目的是形成由浆体包裹工作管(可以是煤层注水管、瓦斯抽放管或防灭火注浆管)的、具有
严密密封性的浆体固化段，为保证浆体在注浆封孔过程中能有效地充满待封钻孔段和确保浆体对工作
管的包裹及浆体对工作管与钻孔之间空隙的填实，需对钻孔工作管进行预处理，处理方法如下：
a)工作管前端应捆扎棉纱或布条，捆扎棉纱或布条是为了防止注入的浆体进入工作管前端造成
工作管堵塞，捆扎好的棉纱或布条呈马尾状，应避免将棉纱或布条捆扎成一团，造成送管困难。
b)捆扎好的棉纱距工作管端头的距离应大于0.5m，防止由于棉纱对钻孔堵塞不严密造成注浆过
程中少量浆体渗漏堵塞工作管，如图２所示：
≥0.5m
铁丝棉纱工作管

图2工作管的预处理方法示意
c)对于煤层注水而言,由于注水压力高，当采用塑料管（或铝塑管）作为工作管时，在塑料管的
尾端即露出孔口部分应采用钢管代替，钢管在钻孔内的长度应保证固化后的浆体能完全将钢管与塑料
管连接段包裹并超过压力破碎带，一般要求钢管距煤壁孔口的长度不应小于0.5m；钢管与塑料管之
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间的联接方式有两种：硬质塑料管及铝塑管与钢管之间采用螺纹连接，软质塑料管与钢管之间的连接
采用铁丝捆扎的方式，钢管与软质塑料管之间的接合段长度应大于0.1m。
②工作管的埋设
将预处理好的工作管送入钻孔内，在送管过程中应避免将工作管向外拉，工作管送到钻孔内预定
位置后应将工作管旋转的同时稍微向外拉，以促使棉纱成团将工作管端头与钻孔非封孔段隔开，形成
防止注入钻孔内的浆体流入非封孔段的密封段，如图3所示。

图3工作管埋设示意图
③孔口处理
在工作管埋设好后，将注浆管（其中的一端连接在泵的出口上）送入钻孔内，其送入长度不应小
于0.5m，注浆管送入钻孔后，用棉纱或布条将工作管、注浆管孔口段堵塞，其长度不应小于0.2m，
避免在送浆过程中封孔段内浆体压力升高将注浆管向外推出；对具有较大仰角的上向钻孔，在钻孔孔
口应采用木楔裹缠棉纱将工作管和注浆管楔紧，以保证能将浆体压注到钻孔的深部；如图4所示。

≥0.2m≥0.2m
注浆管
工作管

孔口堵塞物
图4注浆管埋设示意图
④封孔用水泥稠浆的配制
a封孔用水泥浆用量的确定
封孔水泥浆用量的多少采用下式计算：

G=(V1—V2)×K×γ
式中：G---封孔所需水泥浆的质量

V1---封孔段长度范围内钻孔的体积

V2---封孔段长度范围内工作管的体积
K---富裕系数K=1.2
γ--封孔用水泥浆的密度,经测定:水灰比水泥:水1:0.32—0.4时，水泥浆密度