專利名稱：煤壁注水封孔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煤礦中煤壁或煤層注水封孔技術(shù)，特別是涉及一種煤壁注水封孔器。
背景技術(shù)：
隨著煤炭工業(yè)及煤礦生產(chǎn)機(jī)械化的高速發(fā)展，煤礦生產(chǎn)中的塵害問題依然嚴(yán)峻，煤礦工人塵肺病發(fā)病率較高，煤塵爆炸時有發(fā)生，瓦斯突出是煤礦井下一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害，嚴(yán)重制約煤礦的安全生產(chǎn)。向煤壁或煤層注水是采煤生產(chǎn)過程中防止回采工作面煤塵的一種積極有效的措施。傳統(tǒng)簡便方法是采用水泥砂漿封孔，即將注水管插入鉆孔的封孔段底部用木楔或棉紗堵住然后將水泥封孔。待水泥石漿凝固后便可注水。用水泥砂漿封孔注水耗費(fèi)時間長，浪費(fèi)大、耗費(fèi)材料多、操作不方便，不能用于動壓注水。目前國內(nèi)煤礦上主要采用的封孔注水裝置有水力膨脹式封孔器。這些注水和封孔壓力是通過設(shè)在膨脹管前端的溢流閥預(yù)先設(shè)定的，注水封孔器插入眼孔后，即使預(yù)先設(shè)定的壓力不符合眼孔具體要求也不可隨即調(diào)整，必須將注水封孔器從眼孔中抽出后重新設(shè)定，費(fèi)時費(fèi)力。另外注水和封孔壓力相同，如專利號為200820099473. 1的分段式注水封孔器，注水和封孔壓力相同，必須通過水壓使水進(jìn)入橡膠水腔，橡膠水腔在膨脹時需要較高水壓；橡膠水腔被壓縮需要膨脹要求其材質(zhì)必須彈性高，彈性高的橡膠容易老化，其壽命很有限；必須通過在出水管前端設(shè)置單向閥，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；出水管前端單向閥在打開之前橡膠水腔被撐開，但一旦出水管前端單向閥通水則橡膠水腔壓力降低導(dǎo)致可能密封不嚴(yán)；封孔時壓力易隨壓力源波動，必須一直保持較高水壓才能維持膨脹管被張起，只適合靜態(tài)注水。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和不足，提供一種煤壁注水封孔器。技術(shù)方案一種煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，其中出水管通過環(huán)形密封件固定于外套管后端內(nèi)側(cè)壁，橡膠套套裝于外套管外側(cè)，在外套管內(nèi)側(cè)活動安裝有一內(nèi)套管，外套管與內(nèi)套管之間連接有復(fù)位彈簧，所述外套管側(cè)壁與內(nèi)套管側(cè)壁上分別設(shè)置有通孔，且當(dāng)內(nèi)套管向前伸出時內(nèi)、外套管的通孔對齊；內(nèi)套管前端還安裝有定壓單向閥，滿足復(fù)位彈簧的彈性系數(shù)小于橡膠套管的彈性系數(shù)，橡膠套管的彈性系數(shù)小于單向閥的彈性系數(shù)。利用三種不同程度的水壓實(shí)現(xiàn)自動控制，水壓P1<P2<P3。進(jìn)水管水壓力為Pl 時，水壓推動內(nèi)套管向前滑動，使內(nèi)、外套管之間的通孔相對齊。進(jìn)一步提高水壓力為P2 時，橡膠套管被撐起，封閉鉆孔內(nèi)壁。再進(jìn)一步提高進(jìn)水管水壓力為P3時，內(nèi)套管前端的單向閥被打開實(shí)現(xiàn)出水。注水結(jié)束時，將進(jìn)水管壓力調(diào)整到Pl可實(shí)現(xiàn)橡膠套內(nèi)水自動向進(jìn)水管排放的目的。在進(jìn)水管上安裝有壓力控制開關(guān)。在壓力控制開關(guān)上還設(shè)置有定壓排水管及閥門。該閥門在正常注水是關(guān)閉，在注水結(jié)束時打開，當(dāng)該閥門打開時，定壓排水管的壓力為P1，從橡膠套管內(nèi)水壓被釋放，水流從定壓排水管排出。

內(nèi)套管后端外側(cè)設(shè)置有彈簧槽，彈簧槽末端設(shè)置有彈性擋片。本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明煤壁注水封孔器采用分級控制方式，利用三種不同程度的水壓實(shí)現(xiàn)自動控制，使用方式簡單，封孔卸壓效果好，使用壽命大大提高。2、本發(fā)明煤壁注水封孔器，由于鉆孔內(nèi)側(cè)壁的反作用力的作用，橡膠套不會無限制膨脹。橡膠套在正常工作是內(nèi)壓較高，能適應(yīng)水壓在一定程度內(nèi)變化而不會造成密封不嚴(yán)的問題。3、本發(fā)明煤壁注水封孔器，結(jié)構(gòu)簡單，容易生產(chǎn)制造，使用效果非常好，非常利于在采礦領(lǐng)域推廣實(shí)施。


圖1是本發(fā)明煤壁注水封孔器剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的Pl壓力注水狀態(tài)示意圖； 圖3是圖1的P2壓力注水狀態(tài)示意圖； 圖4是圖1的P3壓力注水狀態(tài)示意圖； 圖5是圖1的Pl壓力卸壓狀態(tài)示意圖。圖中，標(biāo)號1為出水管，2為外套管，3為內(nèi)套管，4為橡膠套，5為復(fù)位彈簧，6為定壓單向閥彈簧，7為內(nèi)套管通孔，8為外套管通孔，9為環(huán)形密封件，10為彈性卡片，11為彈簧槽，12為箍環(huán)，13為單向閥的彈性頭，14為出水口，15為單向閥外殼，16為擋臺。
具體實(shí)施例方式
參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，一種煤壁注水封孔器，出水管1通過環(huán)形密封件9固定于外套管2后端內(nèi)側(cè)壁，橡膠套4套裝于外套管2的外側(cè)，在外套管2內(nèi)側(cè)活動套裝有一內(nèi)套管3。外套管2與內(nèi)套管3之間連接有復(fù)位彈簧5，內(nèi)套管3后端外側(cè)設(shè)置有彈簧槽11， 彈簧槽11末端設(shè)置有彈性擋片10，復(fù)位彈簧位于彈簧槽11中，外套管2的內(nèi)側(cè)壁還設(shè)置有擋臺16，復(fù)位彈簧5的另一端定壓在該擋臺16上。 外套管側(cè)壁上設(shè)置通孔(至少一個)8，內(nèi)套管側(cè)壁上設(shè)置有通孔7，當(dāng)內(nèi)套管在水壓作用力下向前伸出時，內(nèi)、外套管的通孔對齊。內(nèi)套管3前端還安裝有定壓單向閥。該定壓單向閥包括螺紋連接在內(nèi)套管前端的外殼15，外殼內(nèi)套裝有單向閥彈性頭13，該彈性頭 13的后端與外殼15內(nèi)側(cè)壁擋臺之間連接有彈簧6。復(fù)位彈簧的彈性系數(shù)小于橡膠套管的彈性系數(shù)，橡膠套管的彈性系數(shù)小于單向閥的彈性系數(shù)。利用三種不同程度的水壓實(shí)現(xiàn)自動控制，水壓P1<P2<P3。進(jìn)水管水壓力為Pl時，水壓推動內(nèi)套管向前滑動，使內(nèi)、外套管之間的通孔相對齊。進(jìn)一步提高水壓力為P2時，橡膠套管被撐起，封閉鉆孔內(nèi)壁。再進(jìn)一步提高進(jìn)水管水壓力為P3時，內(nèi)套管前端的單向閥被打開實(shí)現(xiàn)出水。注水結(jié)束時，將進(jìn)水管壓力調(diào)整到Pl可實(shí)現(xiàn)橡膠套內(nèi)水自動向進(jìn)水管排放的目的。以上結(jié)構(gòu)可以人工通過調(diào)節(jié)放水閥門來控制出水管水壓。為了便于控制，在進(jìn)水管上安裝有壓力控制開關(guān)。另外，還可以在壓力控制開關(guān)上還設(shè)置有定壓排水管及閥門。該閥門在正常注水是關(guān)閉，在注水結(jié)束時打開，當(dāng)該閥門打開時，定壓排水管的壓力為P1，從橡膠套管內(nèi)水壓被釋放，水流從定壓排水管排出。
權(quán)利要求
1.一種煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，其中出水管通過環(huán)形密封件固定于外套管后端內(nèi)側(cè)壁，橡膠套套裝于外套管外側(cè)，其特征是在外套管內(nèi)側(cè)活動安裝有一內(nèi)套管，外套管與內(nèi)套管之間連接有復(fù)位彈簧，所述外套管側(cè)壁與內(nèi)套管側(cè)壁上分別設(shè)置有通孔，且當(dāng)內(nèi)套管向前伸出時內(nèi)、外套管的通孔對齊；內(nèi)套管前端還安裝有定壓單向閥； 其中復(fù)位彈簧的彈性系數(shù)小于橡膠套管的彈性系數(shù)，橡膠套管的彈性系數(shù)小于單向閥的彈性系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤壁注水封孔器，其特征是在進(jìn)水管上安裝有壓力控制開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤壁注水封孔器，其特征是在壓力控制開關(guān)上還設(shè)置有定壓排水管及閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤壁注水封孔器，其特征是內(nèi)套管后端外側(cè)設(shè)置有彈簧槽， 彈簧槽末端設(shè)置有彈性擋片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，其中出水管通過環(huán)形密封件固定于外套管后端內(nèi)側(cè)壁，橡膠套套裝于外套管外側(cè)，在外套管內(nèi)側(cè)活動安裝有一內(nèi)套管，外套管與內(nèi)套管之間連接有復(fù)位彈簧，所述外套管側(cè)壁與內(nèi)套管側(cè)壁上分別設(shè)置有通孔，且當(dāng)內(nèi)套管向前伸出時內(nèi)、外套管的通孔對齊；內(nèi)套管前端還安裝有定壓單向閥；其中復(fù)位彈簧的彈性系數(shù)小于橡膠套管的彈性系數(shù)，橡膠套管的彈性系數(shù)小于單向閥的彈性系數(shù)。本發(fā)明的封孔器采用水壓推動內(nèi)套管并連帶橡膠管一起作滑動運(yùn)動，使橡膠套被壓縮變粗起到迅速封堵孔眼的目的，使用壽命大大提高。結(jié)構(gòu)簡單，容易生產(chǎn)制造，使用效果非常好，非常利于在采礦領(lǐng)域推廣實(shí)施。
文檔編號E21F5/02GK102296978SQ201110215070
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者李東東, 秦保常, 秦翠芳, 陳國強(qiáng), 馬智慧 申請人:安陽鑫龍煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司