[發明專利]一種用于煤層頂板加固作業的可回收式密封膠塞裝置

有效

• 申請號: 202110008216.2
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112814609B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: 陳會濤;繩飄;冷軍發;荊雙喜;禹建功;王志陽;張博
• 申請（專利權）人: 平頂山學院
• 主分類號: E21B33/12
• 分類號: E21B33/12;E21B33/13;E21C41/18
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

1.一種用于煤層頂板加固作業的可回收式密封膠塞裝置，其特征在于：包括膨脹膠塞、提升裝置、充氣裝置、工控機和高壓水供水裝置，地層鉆設有通到煤層頂板層的豎直井，豎直井內同中心固定設置有注漿管道，膨脹膠塞內部中空，膨脹膠塞同中心滑動設置在注漿管道內，膨脹膠塞的外圓與注漿管道的內圓滑動密封接觸，豎直井的井口固定安裝有井蓋，提升裝置固定設置在井蓋的正上方，提升裝置通過提升纜繩與膨脹膠塞的頂部固定連接，提升纜繩穿過井蓋并與井蓋密封滑動連接，充氣裝置、工控機和高壓水供水裝置均設置在地面上，充氣裝置通過第一氣體管路與膨脹膠塞內部連通，第一氣體管路穿過井蓋并與井蓋密封滑動連接，膨脹膠塞的底部安裝有壓力傳感器，膨脹膠塞內設置有第一信號導線，第一信號導線的下端與壓力傳感器連接，第一信號導線的上端伸出膨脹膠塞的頂部，工控機通過第二信號導線與第一信號導線的上端連接，第二信號導線穿過井蓋并與井蓋密封滑動連接，高壓水供水裝置通過高壓水管與注漿管道內部連通；

膨脹膠塞整體為上粗下細的中空圓錐結構，膨脹膠塞的內圓沿軸向一體成型固定設置有若干個上下等間距設置的圓環盤，各個圓環盤將膨脹膠塞內部分隔為若干個空腔，各個圓環盤的外圓均沿周向開設有外側敞口的環形凹槽，各個環形凹槽中均固定套裝有圈形膨脹氣囊，各個圓環盤的內圓上均沿徑向開設有一個與環形凹槽連通的充氣通孔，各個圈形膨脹氣囊的內圓上均設有一個與相應的充氣通孔外端對應連接的注氣孔，膨脹膠塞的頂部中心開設有出線口，出線口上安裝有密封蓋，密封蓋上固定安裝有與膨脹膠塞內部連通的進氣管路，第一氣體管路的出氣口與進氣管路的進氣口連接，第一信號導線沿膨脹膠塞的中心線設置并穿過各個圓環盤的中心孔，第一信號導線的上端向上穿過密封蓋并伸出膨脹膠塞，膨脹膠塞的底部下表面開設有底部敞口的圓槽，壓力傳感器固定安裝圓槽中，壓力傳感器的下表面與膨脹膠塞的下端齊平，第一信號導線的下端穿過膨脹膠塞底部并與壓力傳感器連接，膨脹膠塞的頂部固定設置有兩個徑向對稱的耳座，兩個耳座之間鉸接有提升連接架。

2.根據權利要求1所述的用于煤層頂板加固作業的可回收式密封膠塞裝置，其特征在于：提升裝置包括卷揚機，井口正上方設置有固定支座，固定支座的底部四周通過支腿固定在井口四周的地面上，固定支座的中部開設有圓孔，卷揚機固定安裝在固定支座上，提升纜繩的一端纏繞并固定連接在卷揚機的卷盤上，提升纜繩的另一端垂直向下依次穿過圓孔和井蓋伸入到注漿管道內并綁定連接在提升連接架上。

3.根據權利要求2所述的用于煤層頂板加固作業的可回收式密封膠塞裝置，其特征在于：充氣裝置包括氣泵和儲氣罐，氣泵和儲氣罐均設置在地面上，氣泵的進氣口與外界大氣連通，氣泵的出氣口通過第二氣體管路與儲氣罐的進氣口連接，儲氣罐的出氣口與第一氣體管路的進氣口連接，第一氣體管路上靠近儲氣罐的位置安裝有穩壓閥，工控機與穩壓閥信號連接。

4.根據權利要求3所述的用于煤層頂板加固作業的可回收式密封膠塞裝置，其特征在于：高壓水供水裝置包括儲水箱和高壓水泵，儲水箱和高壓水泵均設置在地面上，儲水箱的出水口與高壓水管的進水口連接，高壓水管的出水口向下穿過井蓋并位于注漿管道的內頂部，高壓水管固定安裝在井蓋上，高壓水泵設置在高壓水管上。

5.根據權利要求3或4所述的用于煤層頂板加固作業的可回收式密封膠塞裝置，其特征在于：充氣通孔內同軸固定設有定位注氣管，定位注氣管外端穿過注氣孔伸入到圈形膨脹氣囊內部。