一种矿用抗压煤层注水封孔器的制作方法

1.本发明涉及矿用密封设备技术领域，具体涉及一种矿用抗压煤层注水封孔器。


背景技术：

2.随着煤炭工业及煤矿生产机械化的高速发展，煤矿生产中的尘害问题依然严峻，煤矿工人尘肺病发病率较高，煤尘爆炸时有发生，瓦斯泄露是煤矿井下一种严重的自然灾害，严重制约煤矿的安全生产，在生产过程中向煤壁或煤层注水是采煤生产过程中防止回采工作面煤尘的一种积极有效的措施，传统简便方法是采用水泥砂浆封孔，即将注水管插入钻孔的封孔段底部用木楔或棉纱堵住然后将水泥封孔，待水泥石浆凝固后便可注水。用水泥砂浆封孔注水耗费时间长，浪费大、耗费材料多、操作不方便，目前国内煤矿上主要采用的封孔注水装置有煤层注水封孔器。
3.如专利公开号为cn101864982a的发明专利公开了一种机械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡胶套，出水管通过环形连接件固定于外套管后段内侧壁，橡胶套套装于外套管外侧，并且橡胶套前端固定于外套管出水端外侧、橡胶套后端与外套管滑动配合，在外套管前段内侧活动安装有一内套管并且所述出水管位于内套管内，在外套管设有导向槽，导向槽内各匹配安装有u型联动杆，其一端与橡胶套后端固定、另一端与内套管后端固定，内套管前端封闭并在位于前端的侧壁上设有出水孔。本发明的封孔器采用水压推动内套管并连带橡胶管一起作滑动运动，使橡胶套被压缩变粗起到迅速封堵孔眼的目的，使用寿命大大提高，上述封孔器采用的是单橡胶套注水模式，注水过程较慢，此外拆除时泄压较为麻烦。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种矿用抗压煤层注水封孔器，以达到如下技术效果：
5.(1)采用多个膨胀结构，且多个膨胀结构在注水过程分离，水压到达后多个膨胀结构与孔壁发生挤压后几个膨胀结构可以连通，加快了注水的过程，同时不影响膨胀结构的密封效果；
6.(2)该装置中设置有泄压装置，保证了在拆除封孔器和对膨胀结构排出空气时更加便捷。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.一种矿用抗压煤层注水封孔器，包括管体，所述管体的外周面上设置有若干个安装槽，若干所述安装槽中安装有膨胀管，所述膨胀管为圆环形套接在安装槽中，所述膨胀管的内侧与安装槽的底部固定连接，所述管体的一侧设置为进水口，所述管体的另一侧安装有单向阀，所述单向阀一侧设置为出水口。
9.作为本发明进一步的方案：所述单向阀包括阀体，所述阀体与管体远离进水口的一侧螺纹连接，所述阀体内侧固定开设有限位槽，所述限位槽中安装有弹簧一，所述弹簧一的另一端安装有连接柱，所述连接柱的另一侧固定连接有压片，所述压片的边缘成倾斜设
置，所述管体远离进水口的一端内壁管口设置为倾斜状，二者斜边的坡度相同，所述压片的斜边与管体的内壁斜边相抵，所述弹簧一处于压缩状态。
10.作为本发明进一步的方案：所述压片的外侧固定连接有密封圈，所述单向阀和管体之间安装有胶条。
11.作为本发明进一步的方案：若干所述膨胀管中靠近进水口一侧的一个膨胀管中固定安装有泄压装置，所述泄压装置包括支架，所述支架固定安装在膨胀管的内壁上，所述支架的中间位置固定安装有限位套，所述限位套中滑动连接有滑竿，所述滑竿的一侧固定连接有密封垫，所述膨胀管上固定安装有出液口，密封垫与出液口边缘相抵接，所述膨胀管靠近密封垫的边缘位置固定安装有调节机构，所述滑竿上位于密封垫和限位套之间的位置套接有弹簧二，弹簧二始终处于压缩状态，保证密封垫与出液口之间保持密封，同时在一定水压的情况下，对密封垫保持一定的推力，也保证了密封垫和出液口之间的密封效果。
12.作为本发明进一步的方案：所述调节机构由壳体、连杆、固定块、连接杆、安装块、螺纹杆、旋钮、转盘、凸轮块组成，所述壳体固定安装在膨胀管靠近密封垫的边缘位置，所述壳体内部两侧固定安装有安装块，两个所述安装块的中间位置转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的两侧开设有螺纹，且两侧的螺纹旋向相反，所述螺纹杆的两侧螺纹上均螺纹连接有螺纹套，两个所述螺纹套的两侧连接有连接杆，两个所述连接杆上均固定安装有固定块，所述固定块上转动连接有连杆，所述壳体上转动连接有转盘，所述转盘的两侧底部分别与两个连杆转动连接，所述转盘的底部中间位置固定安装有凸轮块，其中转盘和凸轮块之间留有间隙提供两侧的连杆运动的空间，所述螺纹杆的另一侧固定连接有旋钮，所述凸轮块的尖端处与密封垫的外侧相抵接。
13.作为本发明进一步的方案：当膨胀管的内部需要泄压时，旋转旋钮，带动螺纹杆旋转，在螺纹杆上两侧螺纹的限制下，两个螺纹套相互远离，在两侧连杆的带动下，带动转盘顺时针转动，从而使凸轮块的尖端部分推动密封垫与出液口之间脱离，水从出液口排出，同时出液口由硬质材料制成，可对软质材料制成的膨胀管进行支撑。
14.作为本发明进一步的方案：所述管体的顶部开设有若干进水管，若干所述进水管分别连通膨胀管，同时任意两个膨胀管之间分别设置有单向管和连通管，当膨胀管进水膨胀后，后方的连通管可插入至前方的单向管之中，将若干膨胀管连通成一个整体，对孔壁进行更好的密封。
15.1作为本发明进一步的方案：管体设计为斜坡状，在若干进水管附近管径较小，此处的水流速度增加，使得水流更加快速的进入到膨胀管中。
16.本发明的有益效果：
17.1、该注水封孔器在使用时，首先调节旋钮，保证密封垫和出液口处于脱离状态，便于膨胀管空气排出，向管体中注水，水流沿着进水管进入到各个膨胀管中，当出液口有水流溢出时，调节旋钮复位，在弹簧二和水流的作用下，最外侧的膨胀管达到膨胀状态，使得相邻的单向管和连通管连通，将若干膨胀管连成一个整体，在此时，管体和压片始终保持密封状态，若干膨胀管连成一个整体，且内部注满水后挤压煤层孔壁，进行密封，当压力超过单向阀的最大压力时，压片与管体脱离，水流沿着出水口排出，采用多个膨胀结构，且多个膨胀结构在注水过程分离，水压到达后多个膨胀结构与孔壁发生挤压后几个膨胀结构可以连通，加快了注水的过程，同时不影响膨胀结构的密封效果；
18.2、当需要拆除或对膨胀管进行泄压时，旋转旋钮，带动螺纹杆旋转，在螺纹杆上两侧螺纹的限制下，两个螺纹套相互远离，在两侧连杆的带动下，带动转盘顺时针转动，从而使凸轮块的尖端部分推动密封垫与出液口之间脱离，水从出液口排出，保证了在拆除封孔器和对膨胀结构排出空气时更加便捷。
附图说明
19.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
20.图1是本发明整体结构示意图；
21.图2是本发明单向阀结构示意图；
22.图3是本发明泄压装置结构示意图；
23.图4是本发明调节机构结构示意图；
24.图中：1、单向阀；101、压片；102、连接柱；103、弹簧一；104、限位槽；105、阀体；106、密封圈；2、胶条；3、管体；4、膨胀管；5、安装槽；6、进水口；7、出水口；8、泄压装置；801、限位套；802、支架；803、滑竿；804、弹簧二；805、密封垫；806、调节机构；8061、壳体；8062、连杆；8063、固定块；8064、连接杆；8065、安装块；8066、螺纹杆；8067、旋钮；8068、转盘；8069、凸轮块；80610、螺纹套；807、出液口；9、连通管；10、单向管；11、进水管。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
26.请参阅图1
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4所示，本发明为一种矿用抗压煤层注水封孔器，包括管体3，所述管体3的外周面上设置有若干个安装槽5，若干所述安装槽5中安装有膨胀管4，所述膨胀管4为圆环形套接在安装槽5中，所述膨胀管4的内侧与安装槽5的底部固定连接，所述管体3的一侧设置为进水口6，所述管体3的另一侧安装有单向阀1，所述单向阀1一侧设置为出水口7。
27.所述单向阀1包括阀体105，所述阀体105与管体3远离进水口6的一侧螺纹连接，所述阀体105内侧固定开设有限位槽104，所述限位槽104中安装有弹簧一103，所述弹簧一103的另一端安装有连接柱102，所述连接柱102的另一侧固定连接有压片101，所述压片101的边缘成倾斜设置，所述管体3远离进水口6的一端内壁管口设置为倾斜状，二者斜边的坡度相同，所述压片101的斜边与管体3的内壁斜边相抵，所述弹簧一103处于压缩状态，
28.所述压片101的外侧固定连接有密封圈106，所述单向阀1和管体3之间安装有胶条2。
29.若干所述膨胀管4中靠近进水口6一侧的一个膨胀管4中固定安装有泄压装置8，所述泄压装置8包括支架802，所述支架802固定安装在膨胀管4的内壁上，所述支架802的中间位置固定安装有限位套801，所述限位套801中滑动连接有滑竿803，所述滑竿803的一侧固定连接有密封垫805，所述膨胀管4上固定安装有出液口807，密封垫805与出液口807边缘相抵接，所述膨胀管4靠近密封垫805的边缘位置固定安装有调节机构806，所述滑竿803上位于密封垫805和限位套801之间的位置套接有弹簧二804，弹簧二804始终处于压缩状态，保
证密封垫805与出液口807之间保持密封，同时在一定水压的情况下，对密封垫805保持一定的推力，也保证了密封垫805和出液口807之间的密封效果。
30.所述调节机构806由壳体8061、连杆8062、固定块8063、连接杆8064、安装块8065、螺纹杆8066、旋钮8067、转盘8068、凸轮块8069组成，所述壳体8061固定安装在膨胀管4靠近密封垫805的边缘位置，所述壳体8061内部两侧固定安装有安装块8065，两个所述安装块8065的中间位置转动连接有螺纹杆8066，所述螺纹杆8066的两侧开设有螺纹，且两侧的螺纹旋向相反，所述螺纹杆8066的两侧螺纹上均螺纹连接有螺纹套80610，两个所述螺纹套80610的两侧连接有连接杆8064，两个所述连接杆8064上均固定安装有固定块8063，所述固定块8063上转动连接有连杆8062，所述壳体8061上转动连接有转盘8068，所述转盘8068的两侧底部分别与两个连杆8062转动连接，所述转盘8068的底部中间位置固定安装有凸轮块8069，其中转盘8068和凸轮块8069之间留有间隙提供两侧的连杆8062运动的空间，所述螺纹杆8066的另一侧固定连接有旋钮8067，所述凸轮块8069的尖端处与密封垫805的外侧相抵接。
31.当膨胀管4的内部需要泄压时，旋转旋钮8067，带动螺纹杆8066旋转，在螺纹杆8066上两侧螺纹的限制下，两个螺纹套80610相互远离，在两侧连杆8062的带动下，带动转盘8068顺时针转动，从而使凸轮块8069的尖端部分推动密封垫805与出液口807之间脱离，水从出液口807排出，同时出液口807由硬质材料制成，可对软质材料制成的膨胀管4进行支撑。
32.所述管体3的顶部开设有若干进水管11，进水管11也设置为单向通过，若干所述进水管11分别连通膨胀管4，同时任意两个膨胀管4之间分别设置有单向管10和连通管9，当膨胀管4进水膨胀后，后方的连通管9可插入至前方的单向管10之中，将若干膨胀管4连通成一个整体，对孔壁进行更好的密封。
33.管体3设计为斜坡状，在若干进水管11附近管径较小，此处的水流速度增加，使得水流更加快速的进入到膨胀管4中。
34.本发明的工作原理：
35.该注水封孔器在使用时，首先调节旋钮8067，保证密封垫805和出液口807处于脱离状态，便于膨胀管4空气排出，向管体3中注水，水流沿着进水管11进入到各个膨胀管4中，当出液口807有水流溢出时，调节旋钮8067复位，在弹簧二804和水流的作用下，最外侧的膨胀管4达到膨胀状态，使得相邻的单向管10和连通管9连通，将若干膨胀管4连成一个整体，在此时，管体3和压片101始终保持密封状态。
36.若干膨胀管4连成一个整体，且内部注满水后挤压煤层孔壁，进行密封，当压力超过单向阀1的最大压力时，压片101与管体3脱离，水流沿着出水口7排出。
37.当需要拆除时，旋转旋钮8067，带动螺纹杆8066旋转，在螺纹杆8066上两侧螺纹的限制下，两个螺纹套80610相互远离，在两侧连杆8062的带动下，带动转盘8068顺时针转动，从而使凸轮块8069的尖端部分推动密封垫805与出液口807之间脱离，水从出液口807排出。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示
相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。