一种煤矿局部顶板液压胀裂器的制作方法

1.本实用新型属于煤矿技术领域及类似领域，特别涉及一种煤矿局部顶板胀裂器。


背景技术：

2.随着煤矿回采工作面的推进，采空区的顶板随之冒落，但是处于工作面两端顺槽上方的局部顶板，由于冒落条件限制差，往往不能随支架前移而自行冒落，影响了支架受力。现有的水力压裂方法和二氧化碳相变致裂方法，均需要可靠的封孔工序，而且胀裂后介质会散落到环境中。
3.因此，如何能够解决采空区顶板冒落不足问题，是当前需要解决的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种煤矿局部顶板胀裂器，采用液压胀裂方式辅助冒落。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种煤矿局部顶板液压胀裂器，包括缸体、活柱和缸盖；所述缸体为圆柱状，沿轴线设有若干缸孔，缸体上设有上液孔、下液孔及对应的液道；所述活柱是由活塞和活塞杆组成的一体结构，每个活柱分别放置在缸体的缸孔中，活塞的外径与缸孔内径相同；所述缸盖中部设有活塞杆孔，其内径与活塞杆外径相同，缸盖套设在活塞杆外、且与缸体螺纹连接。
7.进一步的，所述活塞上设置凹槽，装有由密封圈和档圈组成的活塞密封组合。
8.进一步的，所述缸盖上设置3道凹槽，从上往下依次装有防尘圈、内密封组合和外密封组合。
9.进一步的，所述活塞杆和缸盖上分别设有第一拆卸孔和第二拆卸孔。
10.进一步的，所述活塞底部为40~50度的倒角结构。
11.进一步的，所述缸体的一侧设有吊环。
12.进一步的，所述液压胀裂器还包括连接套，套设在缸体一侧并用螺钉连接，用于两个液胀裂器间连接。
13.所述缸体、活塞杆为45#钢材质，所述活塞为qt450-10球墨铸铁材质，所述缸盖为h59铜材质；所述连接套为20#钢材质。
14.本实用新型相比现有技术的有益效果为：
15.本实用新型所述的煤矿局部顶板胀裂器，采用液压胀裂方式辅助冒落，通过在冒落条件限制差的顶板处打若干个钻孔，在钻孔中放入液压胀裂器，当胀裂器的活柱伸出时挤压局部顶板煤岩，使之产生裂纹；一方面免去封孔的工序，另一方面工作介质在液压泵站与胀裂器之间循环使用，不会对环境造成污染。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
17.图1为实施例1所述煤矿局部顶板胀裂器的外部结构示意图；
18.图2为实施例1所述煤矿局部顶板胀裂器的俯视图；
19.图3为实施例1所述煤矿局部顶板胀裂器的剖视图；
20.图4为图3局部结构放大图；
21.图5为图4中ⅰ部分结构放大图；
22.图6为图4中ⅱ部分结构放大图；
23.图7为所述缸体的结构示意图；
24.图8为所述缸盖的结构示意图；
25.图9为所述活柱的结构示意图；
26.图10为实施例2所述加设连接套的煤矿局部顶板胀裂器的俯视图；
27.图11为煤矿局部顶板液压胀裂器的使用示意图；
28.图中，1-缸体、101-缸孔、102-上液孔、103-下液孔、104-吊环，2-活柱、201-活塞、202-活塞杆、203-活塞密封组合、204-第一拆卸孔，3-缸盖、301-活塞杆孔、302-外密封组合、303-内密封组合、304-防尘圈、305-第二拆卸孔、4-连接套。
具体实施方式
29.实施例1
30.如图1~图3所示，本实施例提供了一种煤矿局部顶板液压胀裂器，包括缸体1、活柱2和缸盖3；如图7，所述缸体1为圆柱状、由45#钢材料加工而成，沿轴线设有5个缸孔101，缸体上设有上液孔102、下液孔103及对应的液道，使用时右端封闭，当工作介质乳化液由下液孔左端进入、由上液孔左端回液时，活柱伸出，破裂顶板煤岩；当乳化液由上液孔左端进入、由下液孔左端回液时，活柱缩回。如图9所示，所述活柱2是由活塞201和活塞杆202组成的一体结构，活塞杆由45#钢材料加工而成、活塞由qt450-10球墨铸铁材料加工而成，五个活柱2分别放置在缸体的缸孔101中，活塞的外径与缸孔内径相同，并且在活塞201上设置凹槽，装有由密封圈和档圈组成的活塞密封组合203，可防止高低压液体串通。如图4~6及图8所示，所述缸盖3由h59铜材料加工而成，其中部设有活塞杆孔301，其内径与活塞杆外径相同，缸盖套设在活塞杆202外、且与缸体1螺纹连接，所述缸盖上设置3道凹槽，从上往下依次装有防尘圈304、内密封组合303和外密封组合302，内、外密封组合均由密封圈和挡圈组成。所述防尘圈304防止外界粉尘进入缸内；所述内密封组合303和外密封组合302的设置均可防止缸内乳化液外泄。
31.所述活塞杆202和缸盖3上分别设有第一拆卸孔204和第二拆卸孔305，用于拆卸端盖时固定工具用。所述缸体的一侧设有吊环104，用于吊装所述胀裂器。
32.如图11所示，在局部顶板煤岩上打若干个钻孔，在钻孔中放入液压胀裂器，用液压管与外部的液压站进行连接，当工作介质乳化液由下液孔101左端进入、由上液孔102回液时，活柱伸出，挤压局部顶板煤岩，使之产生裂纹；当乳化液由上液孔102左端进入、由下液孔101左端回液时，活柱缩回。另外，所述活柱2的行程由缸盖3限位，当到达极限位置时，因活塞上有45度的倒角，不至于堵塞进出液孔。
33.该装置在使用时，通过活柱伸出、破裂顶板煤岩，使钻孔周围出现裂纹即可，并且为了防止顶板在压裂过程中冒落时所述液压胀裂器掉落，吊装绳一端连接液压胀裂器，另
一端固定在非压裂区的顶板上。
34.实施例2
35.实施例1所述的煤矿局部顶板液压胀裂器可以单独使用，也可串连使用，串连使用时，用连接套4将两支胀裂器依次连接在一起，再用连接螺钉进行固定，用油管将两支的下液孔101和上液孔102分别连接，可以适应不同长度要求。所述连接套为20#钢材质。
36.所述煤矿局部顶板液压膨胀器的其它结构均与实施例1所述相同。
37.最后应说明的是，以上仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳布置方案对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种煤矿局部顶板液压胀裂器，其特征在于，所述液压胀裂器包括缸体（1）、活柱（2）和缸盖（3）；所述缸体（1）为圆柱状，沿轴线设有若干缸孔（101），缸体上设有上液孔（102）、下液孔（103）及对应的液道；所述活柱（2）是由活塞（201）和活塞杆（202）组成的一体结构，每个活柱分别放置在缸体的缸孔（101）中，活塞的外径与缸孔内径相同；所述缸盖（3）中部设有活塞杆孔（301），其内径与活塞杆外径相同，缸盖套设在活塞杆（202）外、且与缸体（1）螺纹连接。2.根据权利要求1所述的液压胀裂器，其特征在于，所述活塞（201）上设置凹槽，装有由密封圈和档圈组成的活塞密封组合（203）。3.根据权利要求1所述的液压胀裂器，其特征在于，所述缸盖（3）上设置3道凹槽，从上往下依次装有防尘圈（304）、内密封组合（303）和外密封组合（302）。4.根据权利要求1所述的液压胀裂器，其特征在于，所述活塞杆（202）和缸盖（3）上分别设有第一拆卸孔（204）和第二拆卸孔（305）。5.根据权利要求1所述的液压胀裂器，其特征在于，所述活塞（201）底部为40~50度的倒角结构。6.根据权利要求1所述的液压胀裂器，其特征在于，所述缸体的一侧设有吊环（104）。7.根据权利要求1~6任一项所述的液压胀裂器，其特征在于，所述液压胀裂器还包括连接套（4），套设在缸体一侧并用螺钉连接，用于两个液胀裂器间连接。8.根据权利要求1~6任一项所述的液压胀裂器，其特征在于，所述缸体（1）、活塞杆（202）为45#钢材质，所述活塞（201）为qt450-10球墨铸铁材质，所述缸盖（3）为h59铜材质。9.根据权利要求7所述的液压胀裂器，其特征在于，所述连接套（4）为20#钢材质。

技术总结
本实用新型提供了一种煤矿局部顶板液压胀裂器，包括缸体（1）、活柱（2）和缸盖（3）；所述缸体（1）为圆柱状，沿轴线设有若干缸孔（101），缸体上设有上液孔（102）、下液孔（103）及对应的液道；所述活柱（2）是由活塞（201）和活塞杆（202）组成的一体结构，每个活柱分别放置在缸体的缸孔（101）中，活塞的外径与缸孔内径相同；所述缸盖（3）中部设有活塞杆孔（301），其内径与活塞杆外径相同，缸盖套设在活塞杆（202）外、且与缸体（1）螺纹连接。将该液压胀裂器放置在事先打好的顶板煤岩的钻孔中，当胀裂器的活柱伸出时挤压局部顶板煤岩，使之产生裂纹，并冒落。本实用新型提高了煤矿回采工作的进度，为井下支架安全支撑奠定了基础。支架安全支撑奠定了基础。支架安全支撑奠定了基础。


技术研发人员：张伟杰 韩红利 李永军 刘玉德 张宇 张静涛 王彦霞 郭敬中 单耀 师皓宇 张宁 李雪强 逯淑娟 李洋
受保护的技术使用者：北京窗口科技有限公司
技术研发日：2022.03.01
技术公布日：2022/6/28