[實用新型]機械式煤壁注水封孔器

無效

• 申請號: 201020221899.7
• 申請日: 2010-06-11
• 公開（公告）號: CN201687506U
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 李輝;曹中秋
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 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、技術領域：

本實用新型涉及煤礦中煤壁或煤層注水封孔技術，特別是涉及一種機械式煤壁注水封孔器。

二、背景技術：

隨著煤炭工業及煤礦生產機械化的高速發展，煤礦生產中的塵害問題依然嚴峻，煤礦工人塵肺病發病率較高，煤塵爆炸時有發生，瓦斯突出是煤礦井下一種嚴重的自然災害，嚴重制約煤礦的安全生產。向煤壁或煤層注水是采煤生產過程中防止回采工作面煤塵的一種積極有效的措施。傳統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在膨脹管前端的溢流閥預先設定的，注水封孔器插入眼孔后，即使預先設定的壓力不符合眼孔具體要求也不可隨即調整，必須將注水封孔器從眼孔中抽出后重新設定，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置單向閥，結構復雜；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致可能密封不嚴；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，只適合靜態注水。

三、實用新型內容：

本實用新型是針對現有技術中存在的缺陷和不足，提供一種機械式煤壁注水封孔器。

技術方案：

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

在橡膠套內側還套裝有彈簧，彈簧前端與外套管外側擋臺連接、后段與橡膠套后端內側壁連接。

所述U型聯動桿為不銹鋼桿。

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

在橡膠套內側還套裝有彈簧，彈簧前端與外套管外側擋臺連接、后段與橡膠套后端內側壁連接。

所述單向閥為彈簧式單向閥。

所述U型聯動桿為不銹鋼桿。

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型機械式煤壁注水封孔器，采用水壓推動內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、本實用新型機械式煤壁注水封孔器，對橡膠套的彈性系數要求不高，橡膠套可采用耐磨耐腐材料即可，使用壽命大大提高。

3、本實用新型機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，能適應水壓在一定程度內變化而不會造成密封不嚴的問題。

4、本實用新型機械式煤壁注水封孔器，結構簡單，容易生產制造，使用效果非常好，非常利于在采礦領域推廣實施。

四、附圖說明：

圖1是本實用新型機械式煤壁注水封孔器剖面結構示意圖之一；

圖2是圖1的通水狀態結構示意圖；

圖3是圖1的A-A剖面結構示意圖；

圖4是圖1的B-B剖面結構示意圖；

圖5是圖1中內套管、U型聯動桿及環形連接件安裝狀態示意圖；

圖6是本實用新型機械式煤壁注水封孔器剖面結構示意圖之二；

圖7是圖6的通水狀態結構示意圖；

圖8是圖6的U型聯動桿和環形連接件安裝狀態示意圖。