专利名称：一种用于覆岩裂隙探测的双端恒压堵水探杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于矿山井下覆岩裂隙发育情况观测的设备，尤其涉及一种用于覆岩裂隙探测的双端恒压堵水探杆。
背景技术：
煤层开采对其周围岩体起到破坏作用，上覆岩层由下到上出现垮落带、导水裂隙带和弯曲下沉带，其中垮落带和导水裂隙带是顶板水的良好通道。当煤层上方具有富含水层时，导水裂隙带是否贯通该含水层直接决定工作面的安全，因此，正确确定导水裂隙带发育高度具有非常重要的意义。中国专利公开号CN201696048U公开了一种煤层采空区裂隙带注水观测系统，它包括探管、充气控制系统和注水控制系统，所述的探管包括两个封孔胶囊、连接在所述两个充气胶囊之间的注水管、表面设有充气孔的输气管道和表面设有进水孔的输水管道，注水管上开有多个注水孔，输气管道和输水管道分别设置在充气胶囊和注水管内部。这种注水观测系统是利用井下风管通过相应的封孔操作装置使封孔胶囊膨胀，通过封孔操作装置上的压力表来判断胶囊是否膨胀到位，而随着探杆不断深入钻孔，膨胀胶囊所需压力不断增大，仅靠压力表调节封孔压力可靠性差，经常发生由于胶囊膨胀不到位而使测量结果错误，或调节压力过大而使封孔胶囊寿命减小，甚至发生爆破，严重影响导水裂隙带的正常观测及观测结果的准确性。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种覆岩裂隙探测的双端恒压堵水探杆。本实用新型操作简单、堵孔气压恒定、封堵效果好、安全性高、使用寿命长、实用性强、生产成本低，便于推广使用。本实用新型采取的技术方案是一种用于覆岩裂隙探测的双端恒压堵水探杆，它包括空心探杆、连接在空心探杆两端的上封孔胶囊和下封孔胶囊，在空心探杆上开有多个排水孔；空心探杆内设有输气软管，输气软管与上下封孔胶囊相通作为输气管路；在下封孔胶囊内设有输水管，输水管与空心杆体相通作为输水管路；其特征在于，在上封孔胶囊上连接有压力调节装置，压力调节装置结构是包括一个调压缸体，缸体外壁上开有排气孔，在缸体内设有可以沿缸体内壁上下滑动的密封滑块，密封滑块上部设有调压弹簧，压力不大时，滑块停留在排气孔下方，压力过大时，气压将滑块向上顶，气体从排气口排出，使气压减小，调压弹簧将滑块推回排气孔下方；缸体顶部设有堵头，调压弹簧固定在堵头上。为了适应不同的钻孔，所述的堵头可用调压螺丝代替，调压螺丝旋在缸体顶部，调压弹簧固定在调压螺丝上。使用时，输气管路和输水管路分别与井下高压气源和高压水源连接。本实用新型的优点在于对导水裂隙带观测系统的探杆进行改进，既可以避免封孔胶囊由于压力过大而发生爆破，又可以提高封孔可靠性；风压可以调的适当大一些，不但封孔速度快，而且效果好，操作简单；避免了封孔胶囊长期处于过高压力中，延长使用寿命。
图1为本实用新型所述双端恒压堵水探杆的整体结构示意图。图2为本实用新型所述压力调节装置的结构示意图。图3为本实用新型所述上封孔胶囊的结构示意图。图4为本实用新型空心探杆的结构示意图。图5为本实用新型所述下封孔胶囊的结构示意图。附图标记说明1-压力调压装置；2_上封孔胶囊；3_空心探杆；4_下封孔胶囊；5_调压螺丝；
6-调压缸体；7_调压弹簧；8_排气孔；9_密封滑块；10_管状胶皮；11-充气孔12-上连接杆；13_排水孔；14_输气软管；15_输水软管；16_下连接杆；17_凸起。
具体实施方式
参见附图1，其显示所述双端恒压堵水探杆的整体结构，它包括空心探杆3，空心探杆3上端连接有上封孔胶囊2，空心探杆3下端连接有下封孔胶囊4 ;在上封孔胶囊2上贯通连接有压力调节装置I。图4显示出了空心探杆3的结构，从图中可以看出，在空心探杆3上开有多个排水孔13，空心探杆3内设有输气软管14，输气软管14与上下封孔胶囊相通作为输气管路。图3和图5分别显示出了上封孔胶囊2和下封孔胶囊4的外观结构，从图中可以看出上封孔胶囊2由管状胶皮10两端紧密套在上连接杆12而成，下封孔胶囊4由管状胶皮10两端紧密套在下连接杆16而成，中间部分可以自由膨胀，在上连接杆12和下连接杆16上分别设有充气孔11，工作时，高压气体将通过充气孔11充气，使上封孔胶囊2和下封孔胶囊4膨胀，以达到堵孔的目的；在下封孔胶囊内部设有输水软管15，下封孔胶囊4中的输水软管15以及空心探杆3的空腔相通作为输水管路。从图中还可以看出，在上连接杆12和下连接杆16靠近两端的部位均设有一圈凸起17，凸起17直径比杆体直径略大，既起到固定封孔胶囊2和4的作用，又对胶囊具有保护作用，防止空心探杆3在钻孔中移动时破坏胶囊。图2示出了压力调节装置I的结构，从图中可以看出，包括一个调压缸体6，调压缸体6下部通过螺纹固定在上封孔胶囊2上，调压缸体6外壁上开有排气孔8，在调压缸体6内设有可以沿缸体内壁上下滑动的密封滑块9，密封滑块9上部设有调压弹簧7，压力不大时，密封滑块9停留在排气孔8下方，压力过大时，气压将密封滑块9向上顶至排气孔8上方，气体从排气孔8排出，使气压减小,调压弹簧7将密封滑块9推回排气孔8下方；调压缸体6顶部设有堵头，实施例中堵头为调压螺丝5，调压弹簧7固定在调压螺丝5上。通过调节调压螺丝5，可以对上封孔胶囊2和下封孔胶囊4的最大压力进行调节，以保证钻孔直径不同时，同样可以严密堵孔。本实用新型气的流动路线是高压气源一下封孔胶囊4 —空心探杆3内的输气软管14 —上封孔胶囊2 —调压缸体6下部一排气孔8。[0021]水的流动路线高压水源一输水软管15 —空心杆体3内腔一排水孔13 —钻孔裂隙。双端恒压堵水原理井下高压气源进入双端恒压堵水探杆，沿上述风的流动路线流动，并通过位于上下连接杆上的充气孔11进入管状胶皮10内，使胶囊膨胀，同时该风压也传递给位于压力调节装置I下端的密封滑块9 ;气压增大时，密封滑块9将持续向上移动直至压力达到平衡；若气压超过调压螺丝5设定的数值时，密封滑块9将向上滑动至超过排气口 8，气体将由排气孔8排出，此时气压减小，在调压弹簧7的作用下，密封滑块9被推至排气孔8的下方，从而可避免由于胶囊内的压力过大而导致胶囊爆破；当钻孔直径不同时，对上封孔胶囊2和下封孔胶囊4的膨胀大小要求也不同，就要求胶囊保持不同的压力，此时可调节调压螺丝5，调整调压弹簧7和密封滑块9的位置，设定不同的最大压力值。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种用于覆岩裂隙探测的双端恒压堵水探杆，它包括空心探杆、连接在空心探杆两端的上封孔胶囊和下封孔胶囊，在空心探杆上开有多个排水孔；空心探杆内设有输气软管， 输气软管与上下封孔胶囊相通作为输气管路；在下封孔胶囊内设有输水管，输水管与空心杆体相通作为输水管路；其特征在于，在上封孔胶囊上连接有压力调节装置，压力调节装置结构是包括一个调压缸体，缸体外壁上开有排气孔，在缸体内设有可以沿缸体内壁上下滑动的密封滑块，密封滑块上部设有调压弹簧，压力不大时，滑块停留在排气孔下方，压力过大时，气压将滑块向上顶，气体从排气口排出，使气压减小，调压弹簧将滑块推回排气孔下方；缸体顶部设有堵头，调压弹簧固定在堵头上。
2.如权利要求1所述的用于覆岩裂隙探测的双端恒压堵水探杆，其特征在于，所述的堵头用调压螺丝代替，调压螺丝旋在缸体顶部，调压弹簧固定在调压螺丝上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于覆岩裂隙探测的双端恒压堵水探杆，它包括空心探杆、连接在空心探杆两端的上封孔胶囊和下封孔胶囊；在上封孔胶囊上连接有压力调节装置，压力调节装置结构是包括一个调压缸体，缸体外壁上开有排气孔，在缸体内设有可以沿缸体内壁上下滑动的密封滑块，密封滑块上部设有调压弹簧，压力不大时，滑块停留在排气孔下方，压力过大时，气压将滑块向上顶，气体从排气口排出，使气压减小，调压弹簧将滑块推回排气孔下方；缸体顶部设有堵头，调压弹簧固定在堵头上。本实用新型对导水裂隙带观测系统的探杆进行改进，既可以避免封孔胶囊由于压力过大而发生爆破，又可以提高封孔可靠性。
文档编号E21C39/00GK202851004SQ201220637038
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月6日 优先权日2012年11月6日
发明者刘学生, 宁建国, 吴笛, 孙赑, 钱坤 申请人:山东科技大学