[發(fā)明專利]機(jī)械式煤壁注水封孔器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010197143.8
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN101864982A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輝;曹中秋
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: E21F5/02
• 分類號: E21F5/02;E21B33/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、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)，特別是涉及一種機(jī)械式煤壁注水封孔器。

二、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時間長，浪費大、耗費材料多、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，費時費力。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。

三、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，提供一種機(jī)械式煤壁注水封孔器。

技術(shù)方案：

一種機(jī)械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，出水管通過環(huán)形連接件固定于外套管后段內(nèi)側(cè)壁，橡膠套套裝于外套管外側(cè)，并且橡膠套前端固定于外套管出水端外側(cè)、橡膠套后端與外套管滑動配合，在外套管前段內(nèi)側(cè)活動安裝有一內(nèi)套管并且所述出水管的出水口始終位于內(nèi)套管內(nèi)，在外套管后段壁上沿軸向均布有至少兩條導(dǎo)向槽，每條導(dǎo)向槽內(nèi)各匹配安裝有一個U型聯(lián)動桿，U型聯(lián)動桿的一端與橡膠套后端固定、另一端與內(nèi)套管后端固定，其中環(huán)形連接件與U型聯(lián)動桿交接處設(shè)有讓位導(dǎo)向孔，所述內(nèi)套管前端封閉并在位于前端的側(cè)壁上設(shè)有出水孔。

在橡膠套內(nèi)側(cè)還套裝有彈簧，彈簧前端與外套管外側(cè)擋臺連接、后段與橡膠套后端內(nèi)側(cè)壁連接。

所述U型聯(lián)動桿為不銹鋼桿。

一種機(jī)械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，出水管通過環(huán)形連接件固定于外套管后段內(nèi)側(cè)壁，橡膠套套裝于外套管外側(cè)，并且橡膠套前端固定于外套管出水端外側(cè)、橡膠套后端與外套管滑動配合，在外套管前段內(nèi)側(cè)活動安裝有一內(nèi)套管并且所述出水管的出水口始終位于內(nèi)套管內(nèi)，在外套管后段壁上沿軸向均布有至少兩條導(dǎo)向槽，每條導(dǎo)向槽內(nèi)各匹配安裝有一個U型聯(lián)動桿，U型聯(lián)動桿的一端與橡膠套后端固定、另一端與內(nèi)套管后端固定，其中環(huán)形連接件與U型聯(lián)動桿交接處設(shè)有讓位導(dǎo)向孔，所述內(nèi)套管前端安裝有單向閥。

在橡膠套內(nèi)側(cè)還套裝有彈簧，彈簧前端與外套管外側(cè)擋臺連接、后段與橡膠套后端內(nèi)側(cè)壁連接。

所述單向閥為彈簧式單向閥。

所述U型聯(lián)動桿為不銹鋼桿。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明機(jī)械式煤壁注水封孔器，采用水壓推動內(nèi)套管并連帶橡膠管一起作滑動運動，使橡膠套被壓縮變粗起到迅速封堵孔眼的目的。克服目前注水封孔器必須有較高水壓才能使膨脹管脹起的弊端。

2、本發(fā)明機(jī)械式煤壁注水封孔器，對橡膠套的彈性系數(shù)要求不高，橡膠套可采用耐磨耐腐材料即可，使用壽命大大提高。

3、本發(fā)明機(jī)械式煤壁注水封孔器，由于橡膠套被壓縮需要水壓不需要太高，所以其隨水壓波動性小或幾乎無波動，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。

4、本發(fā)明機(jī)械式煤壁注水封孔器，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)域推廣實施。

四、附圖說明：

圖1是本發(fā)明機(jī)械式煤壁注水封孔器剖面結(jié)構(gòu)示意圖之一；

圖2是圖1的通水狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖1中內(nèi)套管、U型聯(lián)動桿及環(huán)形連接件安裝狀態(tài)示意圖；

圖6是本發(fā)明機(jī)械式煤壁注水封孔器剖面結(jié)構(gòu)示意圖之二；

圖7是圖6的通水狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖6的U型聯(lián)動桿和環(huán)形連接件安裝狀態(tài)示意圖。