專利名稱：機(jī)械式煤壁注水封孔器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型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(shí)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(fèi)時(shí)間長，浪費(fèi)大、耗費(fèi)材料多、操作不方便，不能用于動(dòng)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(fèi)時(shí)費(fèi)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(shí)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(shí)壓力易隨壓力源波動(dòng)，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(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是針對現(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
ο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(dòng)配合，在外套管前段內(nèi)側(cè)活動(dòng)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(gè)U型聯(lián)動(dòng)桿，U型聯(lián)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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
3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(dòng)配合，在外套管前段內(nèi)側(cè)活動(dòng)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(gè)U型聯(lián)動(dòng)桿，U型聯(lián)動(dòng)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(dòng)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(dòng)桿為不銹鋼桿。本實(shí)用新型的有益效果1、本實(shí)用新型機(jī)械式煤壁注水封孔器，采用水壓推動(dòng)內(nèi)套管并連帶橡膠管一起作 滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使橡膠套被壓縮變粗起到迅速封堵孔眼的目的?？朔壳白⑺饪灼鞅仨氂休^ 高水壓才能使膨脹管脹起的弊端。2、本實(shí)用新型機(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、本實(shí)用新型機(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(dòng)性小或幾乎無波動(dòng)，能適應(yīng)水壓在一定程度內(nèi)變化而不會(huì)造成密封不嚴(yán) 的問題。4、本實(shí)用新型機(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(shí)施。

圖1是本實(shí)用新型機(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(dòng)桿及環(huán)形連接件安裝狀態(tài)示意圖；圖6是本實(shí)用新型機(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(dòng)桿和環(huán)形連接件安裝狀態(tài)示意圖。圖中，標(biāo)號1為出水管，2為外套管，3為內(nèi)套管，4為橡膠套，5為側(cè)壁出水孔，6為 彈簧，7為U型連接桿，8為環(huán)形連接件，9為橡膠套滑動(dòng)端，10為導(dǎo)向槽，11為讓位導(dǎo)向孔， 12為固定環(huán)，13為單向閥，14為端出水孔，15為單向閥壓力堵頭。
五具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，一種機(jī)械式煤壁注水封孔器，包括出水 管1、外套管2、橡膠套4，其中，出水管1通過環(huán)形連接8件固定于外套管2后段內(nèi)側(cè)壁，橡 膠套4套裝于外套管2外側(cè)，并且橡膠套4前端通過固定環(huán)12固定于外套2管出水端外側(cè)、橡膠套4后端與外套管2滑動(dòng)配合，在外套管2前段內(nèi)側(cè)活動(dòng)安裝有一內(nèi)套管3并且所述 出水管1的出水口始終位于內(nèi)套管內(nèi)，即出水管1套裝于內(nèi)套管3內(nèi)并與內(nèi)套管3滑動(dòng)配 合，在外套管2后段壁上沿軸向均布有至少兩個(gè)導(dǎo)向槽10，每個(gè)導(dǎo)向槽10內(nèi)各匹配安裝有 一個(gè)U型聯(lián)動(dòng)桿7，所述U型聯(lián)動(dòng)桿7為不銹鋼桿。U型聯(lián)動(dòng)桿7的一端與橡膠套4后端固 定、另一端與內(nèi)套管3后端固定，其中環(huán)形連接件8與U型聯(lián)動(dòng)桿7交接處設(shè)有讓位導(dǎo)向孔 11，所述內(nèi)套管3前端封閉并在位于前端的側(cè)壁上設(shè)有出水孔5。在橡膠套4內(nèi)側(cè)還套裝有 彈簧6，彈簧6前端與外套管2外側(cè)擋臺連接、后段與橡膠套4后端內(nèi)側(cè)壁連接。彈簧的作 用可以使橡膠套4和內(nèi)套管3能快速聯(lián)動(dòng)復(fù)位。在本實(shí)施例中，進(jìn)水管1內(nèi)有水壓后推動(dòng)內(nèi)套管3向前滑動(dòng)，內(nèi)套管3在向前滑動(dòng) 的同時(shí)通過U型聯(lián)動(dòng)桿7帶動(dòng)橡膠套4的后端向前移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對孔眼的密封，當(dāng)水壓使內(nèi)套 管3脫離外套管2后，位于內(nèi)套管3側(cè)壁上的出水孔5開始向外均勻排水。實(shí)施例二 附圖未畫，意義與實(shí)施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是在 橡膠套內(nèi)沒有套裝彈簧，內(nèi)套管的復(fù)位靠橡膠套自身彈力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。實(shí)施例三參見圖6、圖7、圖8，一種機(jī)械式煤壁注水封孔器，包括出水管1、外套管 2、橡膠套4，其中，出水管1通過環(huán)形連接8件固定于外套管2后段內(nèi)側(cè)壁，橡膠套4套裝于 外套管2外側(cè)，并且橡膠套4前端通過固定環(huán)12固定于外套2管出水端外側(cè)、橡膠套4后 端與外套管2滑動(dòng)配合，在外套管2前段內(nèi)側(cè)活動(dòng)安裝有一內(nèi)套管3并且所述出水管1的 出水口始終位于內(nèi)套管內(nèi)，即出水管1套裝于內(nèi)套管3內(nèi)并與內(nèi)套管3滑動(dòng)配合，在外套管 2后段壁上沿軸向均布有至少兩個(gè)導(dǎo)向槽10，每個(gè)導(dǎo)向槽10內(nèi)各匹配安裝有一個(gè)U型聯(lián)動(dòng) 桿7，所述U型聯(lián)動(dòng)桿7為不銹鋼桿。U型聯(lián)動(dòng)桿7的一端與橡膠套4后端固定、另一端與 內(nèi)套管3后端固定，其中環(huán)形連接件8與U型聯(lián)動(dòng)桿7交接處設(shè)有讓位導(dǎo)向孔11，所述內(nèi)套 管前端安裝有單向閥13。單向閥13為彈簧單向閥，即在自然狀態(tài)下注水封孔器的出水口 為封閉狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)水管有壓力時(shí)，單向閥13的壓力堵頭15被推開，水流從端出水孔14處排 出。在本實(shí)施中，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。使用時(shí)，進(jìn)水管1內(nèi)有水壓后推動(dòng)內(nèi)套管3向前滑動(dòng)，內(nèi)套管3在向前滑動(dòng)的同時(shí) 通過U型聯(lián)動(dòng)桿7帶動(dòng)橡膠套4的后端向前移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對孔眼的密封，當(dāng)水壓使內(nèi)套管3脫 離外套管2后，同時(shí)單向閥被迫打開向外排水。實(shí)施例四附圖未畫，意義與實(shí)施例三基本相同，相同之處不重述，不同的是在 橡膠套內(nèi)沒有套裝彈簧，內(nèi)套管的復(fù)位靠橡膠套自身彈力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。
權(quán)利要求一種機(jī)械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，其特征是出水管通過環(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(dòng)配合，在外套管前段內(nèi)側(cè)活動(dòng)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(gè)U型聯(lián)動(dòng)桿，U型聯(lián)動(dòng)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(dòng)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式煤壁注水封孔器，其特征是在橡膠套內(nèi)側(cè)還套裝有 彈簧，彈簧前端與外套管外側(cè)的擋臺連接、后段與橡膠套后端內(nèi)側(cè)壁連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式煤壁注水封孔器，其特征是所述U型聯(lián)動(dòng)桿為不銹 鋼桿。
4.一種機(jī)械式煤壁注水封孔器，包括出水管、外套管、橡膠套，其特征是出水管通過 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(dòng)配合，在外套管前段內(nèi)側(cè)活動(dòng)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(gè)U型聯(lián)動(dòng)桿，U型聯(lián)動(dòng)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(dòng)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械式煤壁注水封孔器，其特征是在橡膠套內(nèi)側(cè)還套裝有 彈簧，彈簧前端與外套管外側(cè)的擋臺連接、后段與橡膠套后端內(nèi)側(cè)壁連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械式煤壁注水封孔器，其特征是所述單向閥為彈簧式單 向閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)械式煤壁注水封孔器，其特征是所述U型聯(lián)動(dòng)桿為不銹 鋼桿。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種機(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(dòng)配合，在外套管前段內(nèi)側(cè)活動(dòng)安裝有一內(nèi)套管并且所述出水管位于內(nèi)套管內(nèi)，在外套管設(shè)有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽內(nèi)各匹配安裝有U型聯(lián)動(dòng)桿，其一端與橡膠套后端固定、另一端與內(nèi)套管后端固定，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。本實(shí)用新型的封孔器采用水壓推動(dòng)內(nèi)套管并連帶橡膠管一起作滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，使橡膠套被壓縮變粗起到迅速封堵孔眼的目的，使用壽命大大提高。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(shí)施。
文檔編號E21F5/02GK201687506SQ201020221899
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者曹中秋, 李輝 申請人:河南理工大學(xué)