BFK_型煤矿用封孔泵及封孔方法

2024-06-25

BFK_型煤矿用封孔泵及封孔方法

BFK_型煤矿用封孔泵及封孔方法篇1

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。B F K---------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： 1 三、技术特征

① 工作压力１.2 MPa，2.4Mpza ② 工作流量 8—10 l/min，8—10 l/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 3 Kw，4KW ⑦ 搅拌机净容积 30 L ⑧ 外型尺寸 1450 ×400× 800(mm×mm×mm), 2120 ×400× 800(mm×mm×mm)⑨ 质量 240 Kg, 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：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0.5 m ；钢管与塑料管之 ≥0.5m 铁丝棉纱工作管 2 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。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γ≈2 b 水泥及清水用量的确定

根据实际使用情况及试验室试验测定结果表明,具有良好封孔效果水泥稠浆的水灰比为:矿渣水 ≥0.2m ≥0.2m 注浆管工作管孔口堵塞物 3 泥，水泥:水=1:0.32;硅酸盐水泥,水泥:水=1:0.4。配制上述质量为G 的水泥稠浆所需水泥及清水用量为：矿渣水泥：水泥用量 G 灰= G/1.32 清水用量 G 水= G— G 灰

硅酸盐水泥：水泥用量 G 灰= G/1.4 清水用量 G 水= G— G 灰 ⑤ 封孔操作方法

拉起离合器手柄使离合器处于接合状态，此时注浆泵开始工作，搅拌机内的水泥稠浆被吸入送浆

泵，经过加压后由注浆管注入待封钻孔内。

a 对于水平钻孔、俯斜钻孔，以待封孔钻孔内水泥稠浆压力上升，待封钻孔孔口有水泥浆返出或

孔口封堵棉纱被推出钻孔外时，封孔长度即达到设计封孔长度，此时应徐徐将注浆管向外拉出，压下

离合器操作手柄使其处于脱开状态，关机。

b 对于仰孔，应采用严格控制注入待封钻孔内水泥稠浆的数量来保证封孔长度，避免待封钻孔内

浆体压力上升过高将孔口封堵整体向外推出，导致封孔失败。

五、开机前的准备

① 开机前应使用兆欧表对电动机冷态绝缘电阻进行测量，电动机冷态绝缘电阻

应高于10 MΩ；

否则,应对电动机进行干燥处理。

② 使用电动机时应注意保护好电动机的防爆面，在连接电缆时应采用密封圈引入装置，且通过橡

胶套夹紧螺母、夹紧套等压紧固定。③ 杂物清除

开机前应清除搅拌机内可能存在的杂物，并取下送浆泵上的清洗螺堵，用清水对搅拌机进行清洗。

清洗后重新上好清洗螺堵，向搅拌机内注入清水；送浆泵运转方向的确定

④ 开启电动机，使离合器处于接合状态，送浆泵开始运转，送浆泵出口能输出清水，则电动机

转动方向满足送浆泵工作要求，送浆泵输不出清水则可能存在着下述情况： a 电动机的转动方向与送浆泵工作所要求的转向不一致，应对电动机的供电进行换相；

b 泵在上次工作结束后未能清洗干净，水泥浆固化造成送浆泵出口或入口堵塞，应对送浆泵进行清理或修理。

六、维护与保养

良好的保养是确保设备使用寿命的关键。

① 严防杂物通过搅拌机进入送浆泵，造成送浆泵泵体损坏；

② 每次使用完毕必须对整机进行清洗，严防浆液特别是水泥浆沉积于搅拌机、送浆泵及其管路内造成设备损坏； ③ 清洗方法

a 取下送浆泵清洗螺堵，用水清洗干净搅拌机及连接管；严格防止水泥浆等积留在保护套附近，4 避免运转时损坏保护套造成浆体将连接轴与转子固化成一个整体，损坏设备。b 重新上好螺堵，向搅拌机内注入清水，开启电动机，使离合器处于结合状态，直到送浆泵出口呈清水流出为止。注：较长时间不使用时应通过搅拌机吸浆孔向送浆泵内加入一定数量的机油，并开动封孔泵至送浆泵出口有机油排出为止，防止送浆泵定子与转子粘合在一起造成启

动困难。

七、注意事项 ① 清洗过程中，严禁用硬物从送浆泵清洗螺堵口向内捅，防止损坏橡胶密封套； ② 严禁送浆泵空运转；

③ 对于连续进行多个钻孔的封孔作业，需进行水泥浆的多次搅拌时，应将停留于泵体内的干稠

浆体排出，防止在短时间内凝结造成堵塞；具体方法为：向搅拌机内注入清水进行搅拌，将泵体内的

干稠浆体用清水或稀浆置换；

④ 注浆封孔过程中应将送浆泵清洗螺堵上紧，防止漏气造成送浆泵达不到额定负压，送浆泵对

搅拌机内水泥浆的抽吸能力下降或吸不进浆；

⑤ 在启动过程中送浆泵不能运转时应压下离合器使送浆泵与变速箱脱开，利用离

合器上的四个孔和机架侧面所配置的不锈圆钢强行转动送浆泵数转。

⑥ 在进行浆料的搅拌过程中，应按照开启电动机，断开送浆泵离合器（此时送浆泵不运转），使

搅拌机处于运转状态下，加入清水，然后逐渐加入水泥等封孔材料，直至达到要求的配合比，严禁将

水泥等封孔材料一次性倒入搅拌机造成机体损坏或烧毁电动机。⑦ 离合器操作注意事项