專利名稱：水壓式煤壁注水封孔器的制作方法
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，特別是涉及一種水壓式煤壁注 水封孔器。
二、背景技術隨著煤炭工業(yè)及煤礦生產機械化的高速發(fā)展，煤礦生產中的塵害問題依然嚴峻， 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(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。另外注水的進水 管和封孔膨脹管連通且內腔壓力相同，如專利號為200820099473. 1的分段式注水封孔器， 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，導致膨脹管經常撞擊孔壁造成 眼孔變形，加之供液管外徑小于注水眼孔直徑，注水時眼孔受到水的浸泡極易塌孔，致使膨 脹管難以撤出回收復用，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、實用新型內容本實用新型是針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷和不足，提供一種機械式水壓式煤壁注 水封孔器。技術方案一種水壓式煤壁注水封孔器，包括出水管、安裝在進水管前端的單向閥和套裝于 進水管外側的膨脹管，所述膨脹管為封閉的彈性環(huán)形膨脹管，該環(huán)形膨脹管套裝于進水管 外側并與進水管通過充水單向閥連通；在所述環(huán)形膨脹管后端至少設有一個排水孔并在該 排水孔上設有墊片，在墊片中心位置沿垂直墊片方向固定有一連桿，墊片面積大于排水孔 面積而連桿直徑小于排水孔孔徑，連桿穿過排水孔后伸出環(huán)形膨脹管外側。在所述環(huán)形膨脹管后端設有兩個以上排水孔，各排水孔環(huán)繞均布排列，并在各排 水孔內側面上分別設有墊片，在墊片中心位置沿垂直墊片方向固定有一連桿，墊片面積大 于排水孔面積而連桿直徑小于排水孔孔徑，連桿穿過排水孔后伸出環(huán)形膨脹管外側在進水管后段套裝有一按壓環(huán)，所述連桿固定于按壓環(huán)端面上。在進水管后段外側壁上設有固定耳并在固定耳上設有插孔，連桿穿過排水孔后又 插裝于所述固定耳插孔內。
3[0009]所述充水單向閥為鴨嘴狀單向閥，或者為彈簧單向閥。所述充水單向閥采用墊片式單向閥，即在環(huán)形膨脹管內側與進水管連通通道口上 覆蓋一個墊片，該墊片一側與環(huán)形膨脹管內側壁軟連接。所述墊片為柔性墊片，或者為硬性墊片其一端通過銷軸與環(huán)形膨脹管內側壁鉸 接。在環(huán)形壓片與環(huán)形膨脹管之間的進水管側壁上套裝有橡膠碟簧。所述連桿末端設有按壓片，在該按壓片與環(huán)形膨脹管之間的連桿上套裝有彈簧。本實用新型的有益效果1、本實用新型水壓式煤壁注水封孔器，在環(huán)形膨脹管與進水管之間采用單向閥， 可以實現(xiàn)動壓充水，由于環(huán)形膨脹管內被第一次充水時即起到膨脹密封作用，所以之后無 論進水管壓力大小環(huán)形膨脹管的體積都不發(fā)生變化，直到按壓連桿排水。2、本實用新型水壓式煤壁注水封孔器，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。

圖1是本實用新型水壓式煤壁注水封孔器剖面結構示意圖之一；圖2是圖1的環(huán)形膨脹管充水狀態(tài)剖面結構示意圖；圖3是圖1的出水狀態(tài)剖面結構示意圖；圖4是圖1的I部放大結構示意圖；圖5是圖4的C-C剖面結構示意圖；圖6是本實用新型水壓式煤壁注水封孔器剖面結構示意圖之一；圖7是本實用新型水壓式煤壁注水封孔器剖面結構示意圖之二 ；圖8是本實用新型水壓式煤壁注水封孔器剖面結構示意圖之三。圖中，標號1為出水管，2為單向閥，3為環(huán)形膨脹管，4為充水單向閥，5為墊片，6 為連桿，7為環(huán)形壓片，8為單向閥的壓力堵頭，9為單向閥彈簧，10為出水口，11為墊片式充 水單向閥，12為橡膠碟簧，13為套裝于連桿上的彈簧，14為鴨嘴狀出水口，15為漸擴端面， 16為漸收端面。
五具體實施方式
實施例一參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，一種水壓式煤壁注水封孔器，包括出水 管1、安裝在進水管前端的單向閥2和套裝于進水管外側的膨脹管，其中膨脹管為封閉的彈 性環(huán)形膨脹管3，該環(huán)形膨脹管3套裝于進水管1外側并與進水管通過充水單向閥4連通； 在所述環(huán)形膨脹管3后端設有兩個以上排水孔，并在各排水孔上設有墊片5，各排水孔環(huán)繞 均布排列，在墊片5中心位置沿垂直墊片方向固定有一連桿6，墊片5面積大于排水孔面積 而連桿6直徑小于排水孔孔徑，連桿6穿過排水孔后伸出環(huán)形膨脹管外側。在進水管后段 套裝有一按壓環(huán)7，所述各連桿6均固定于按壓環(huán)7端面上。在本實施例中，充水單向閥為鴨嘴狀單向閥。從圖1、圖2、圖3中可以看出進水過程，圖2中顯示進水管1在進水初期，單向閥2 的并未打開，在水壓下充水單向閥4首先被打開，此時向環(huán)形膨脹管內充水，待環(huán)形膨脹管內壓力達到一定程度后，水壓迫使單向閥2打開(如圖3)。其中在環(huán)形膨脹管后段排水管 上的墊片在充水時由于水壓作用一直密封緊壓在排水孔上，完成充水之后，通過按壓壓片 7(環(huán)形)使之排水。本實施例中通過充水單向閥4可以實現(xiàn)動壓充水，由于環(huán)形膨脹管內 被第一次充水時即起到膨脹密封作用，所以之后無論進水管壓力大小環(huán)形膨脹管的體積都 不發(fā)生變化，直到按壓連桿6排水。實施例二附圖未畫，意義與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是在 進水管后段外側壁上設有固定耳并在固定耳上設有插孔，連桿穿過排水孔后又插裝于所述 固定耳插孔內。實施例三參見圖6，編號與實施例一相同，意義與實施例一基本相同，相同之處 不重述，不同的是所述充水單向閥采用墊片式單向閥11，即在環(huán)形膨脹管內側與進水管 連通通道口上覆蓋一個柔性墊片，該墊片一側與環(huán)形膨脹管內側壁軟連接。實施例四附圖未畫，意義與實施例三基本相同，相同之處不重述，不同的是所 述墊片為硬性墊片其一端通過銷軸與環(huán)形膨脹管內側壁鉸接。實施例五參見圖7，編號與實施例一相同，意義與實施例一基本相同，相同之處 不重述，不同的是在環(huán)形壓片與環(huán)形膨脹管之間的進水管側壁上套裝有橡膠碟簧12。實施例六參見圖8，編號與實施例一相同，意義與實施例一基本相同，相同之處 不重述，不同的是所述連桿末端設有按壓片7 (非環(huán)形)，在該按壓片與環(huán)形膨脹管之間的 連桿上套裝有彈簧13。實施例七附圖未畫，意義與實施例三基本相同，相同之處不重述，不同的是充 水單向閥為彈簧單向閥，該彈簧單向閥的彈性系數(shù)小于出水口的單向閥。
權利要求一種水壓式煤壁注水封孔器，包括出水管、安裝在進水管前端的單向閥和套裝于進水管外側的膨脹管，其特征是所述膨脹管為封閉的彈性環(huán)形膨脹管，該環(huán)形膨脹管套裝于進水管外側并與進水管通過充水單向閥連通；在所述環(huán)形膨脹管后端至少設有一個排水孔并在該排水孔上設有墊片，在墊片中心位置沿垂直墊片方向固定有一連桿，墊片面積大于排水孔面積而連桿直徑小于排水孔孔徑，連桿穿過排水孔后伸出環(huán)形膨脹管外側。
2.根據(jù)權利要求1所述的水壓式煤壁注水封孔器，其特征是在所述環(huán)形膨脹管后端 設有兩個以上排水孔，各排水孔環(huán)繞均布排列，并在各排水孔內側面上分別設有墊片，在墊 片中心位置沿垂直墊片方向固定有一連桿，墊片面積大于排水孔面積而連桿直徑小于排水 孔孔徑，連桿穿過排水孔后伸出環(huán)形膨脹管外側。
3.根據(jù)權利要求1或2任一項所述的水壓式煤壁注水封孔器，其特征是在進水管后 段套裝有一按壓環(huán)，所述連桿固定于按壓環(huán)端面上。
4.根據(jù)權利要求1或2任一項所述的水壓式煤壁注水封孔器，其特征是在進水管后 段外側壁上設有固定耳并在固定耳上設有插孔，連桿穿過排水孔后又插裝于所述固定耳插 孔內。
5.根據(jù)權利要求1所述的水壓式煤壁注水封孔器，其特征是所述充水單向閥為鴨嘴 狀單向閥，或者為彈簧單向閥。
6.根據(jù)權利要求1所述的水壓式煤壁注水封孔器，其特征是所述充水單向閥采用墊 片式單向閥，即在環(huán)形膨脹管內側與進水管連通通道口上覆蓋一個墊片，該墊片一側與環(huán) 形膨脹管內側壁軟連接。
7.根據(jù)權利要求6所述的水壓式煤壁注水封孔器，其特征是所述墊片為柔性墊片，或 者為硬性墊片其一端通過銷軸與環(huán)形膨脹管內側壁鉸接。
8.根據(jù)權利要求3所述的水壓式煤壁注水封孔器，其特征是在環(huán)形壓片與環(huán)形膨脹 管之間的進水管側壁上套裝有橡膠碟簧。
9.根據(jù)權利要求4所述的水壓式煤壁注水封孔器，其特征是所述連桿末端設有按壓 片，在該按壓片與環(huán)形膨脹管之間的連桿上套裝有彈簧。
專利摘要本實用新型涉及一種水壓式煤壁注水封孔器，包括出水管、安裝在進水管前端的單向閥和套裝于進水管外側的膨脹管，所述膨脹管為封閉的彈性環(huán)形膨脹管，該環(huán)形膨脹管套裝于進水管外側并與進水管通過充水單向閥連通；在所述環(huán)形膨脹管后端至少設有一個排水孔并在該排水孔上設有墊片，在墊片中心位置沿垂直墊片方向固定有一連桿，墊片面積大于排水孔面積而連桿直徑小于排水孔孔徑，連桿穿過排水孔后伸出環(huán)形膨脹管外側。本實用新型的封孔器，在環(huán)形膨脹管與進水管之間采用單向閥，可以實現(xiàn)動壓充水，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。
文檔編號E21B33/03GK201687507SQ20102022191
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權日2010年6月11日
發(fā)明者劉少偉, 李輝, 熊德國 申請人:河南理工大學