水下矿井水压探头组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种水下矿井水压探头组件。目前，水下矿井水压探头的放水密封方法均采用注浆封堵法等传统方法，这种方法对于高承压大流量的钻孔是无法使用的，探头取出特别麻烦或无法取出。为此，本水下矿井水压探头组件包括孔口套管和水压探头，孔口套管孔口焊接法兰盘，法兰盘上配有法兰盘蒙板，法兰盘蒙板通过紧固螺栓固定法兰盘上，法兰盘蒙板上开有一个过线通孔和一个放水通孔，放水通孔上接有高压阀；过线通孔两端分别设有内电缆防水接头和外电缆防水接头，水压探头的信号电缆线穿过内电缆防水接头、过线通孔和外电缆防水接头后接配用设备。本组件具有构造简单、承压能力强、操作简单方便的特点，广泛适用于水下矿井水压的测量。
【专利说明】水下矿井水压探头组件
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水压检测领域，确切说涉及一种水下矿井水压探头组件。
【背景技术】
[0002]对于钻孔中水压的测量可采用内置式的水压力探头，即把水压力探头置于要测量的钻孔中，把探头的数据传输电缆引出钻孔，以进行孔内水压测量。这种方式对于钻孔孔口位于自然水位以上的钻孔则不需要封孔或进行简易封孔即可，不会影响测量的准确性；而对于钻孔孔口位于自然水位以下的钻孔，在引出数据传输电缆的情况下，必须对孔口进行有效封堵，孔口不能出现任何漏水现象，否则将影响测试结果的准确性。目前对于钻孔孔口位于自然水位以下的钻孔中内置水压力探头数据传输线的防水密封较为常用的是注浆封堵法，这种方法对于钻孔涌水极小或孔口水压力较小钻孔有一定的实用性，但对于高承压大流量的钻孔则无法使用，并且当探头需要更换或维修时，取出探头将特别麻烦或无法取出，如此也就制约了内置式的水压力探头在此种类型钻孔水压力测量中的使用。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是，在矿下高强度的水压检测中，采用注浆封堵法等传统封堵方法承压较小、操作使用不方便、安全性差的缺点，为此，本实用新型提供一种新型水下矿井水压探头组件。
[0004]为解决上述技术问题，本水下矿井水压探头组件，包括孔口套管和水压探头，孔口套管孔口焊接法兰盘，法兰盘上配有法兰盘蒙板，法兰盘和法兰盘蒙板上均开有多个对应的通孔，且通孔内均设有紧固螺栓，法兰盘蒙板通过紧固螺栓固定法兰盘上，法兰盘蒙板上开有一个过线通孔和一个放水通孔，放水通孔上接有外接管，外接管进一步接有水阀；过线通孔两端分别设有内电缆防水接头和外电缆防水接头，水压探头设置在孔口套管或孔口套管所在的待测钻孔内，水压探头的信号电缆线穿过内电缆防水接头、过线通孔和外电缆防水接头后接配用设备，其中法兰盘和法兰盘蒙板之间、法兰盘蒙板与内、外电缆防水接头之间、内外电缆防水接头与水压探头的信号电缆线之间、放水通孔与外接管之间以及外接管与水阀之间均水密封。
[0005]使用时，把数据传输电缆依次穿过内电缆防水接头、法兰盘蒙板及外电缆防水接头后，把内电缆防水接头、外电缆防水接头与法兰盘蒙板紧密连接，再把高压阀与法兰盘蒙板连接，打开高压阀，在此过程中，数据传输电缆的预留长度要根据探头在钻孔中所要安放的深度进行留设，完成上述步骤后，钻孔后抽出钻机，把孔口套管置于钻孔中，将其密封固定于钻孔内，把法兰盘蒙板通过紧固螺栓固定在法兰盘上，最后关闭高压阀，即可进行孔内水压测量。
[0006]如此设计，法兰盘蒙板及孔口套管固定于钻孔中，而法兰盘蒙板可随时从法兰盘上取下，方便了电缆线或水压探头的更换，同时，通过控制高压阀，可以调节水压的大小，防止水压过大而造成安全事故，本水下矿井水压探头组件均采用机械连接构造，可承受较大的水压强度。
[0007]本实用新型提供两种优化方案:
[0008]第一种优化方案:所述过线通孔中间为颈部，其两端为直孔部，直孔部的孔壁上设有内螺纹；颈部与直孔部之间为外大内小的喇叭孔部，内、外电缆防水接头包括管状塞和弹性环塞，所述水压探头的信号电缆线从管状塞和弹性环塞中间穿过，管状塞上设有与所述内螺纹对应的外螺纹，所述弹性环塞嵌在管状塞上，管状塞旋紧在过线通孔上，弹性环塞受喇叭孔部挤压，箍在所述水压探头的信号电缆线上，借以实现水密封。
[0009]此方案结构原理:使用时，弹性环塞处于无挤压状态，过线通孔处于扩张状态，直径变大，将信号电缆线依次通过外电缆防水接头、法兰盘蒙板和内电缆防水接头，根据需要预留出信号电缆线的长度，此时，转动管状塞，使其向法兰盘蒙板内挤压，由于过线通孔颈部和直孔部之间为外大内小的喇叭孔，当弹性环塞受到管状塞的挤压，将会挤压并沿着喇叭孔部的内缘向中间运动，直至挤压到信号电缆线上，从而实现法兰盘蒙板与内、外电缆防水接头及内、外电缆防水接头与信号电缆线之间的水密封。
[0010]第二种优化方案:所述法兰盘蒙板由内板和外板叠加而成，内、外板分别设有一个外大内小的喇叭孔，两个外大内小的喇叭孔大端相对，形成所述过线通孔，所述内电缆防水接头和外电缆防水接头为根部膨大的橡胶管，喇叭孔孔壁挤压橡胶管的根部，使橡胶管与喇叭孔孔壁和信号电缆线均紧密接触，借以实现水密封。
[0011]此优化方案结构原理:内板和外板挤压之前，由于橡胶管根部失去压力，橡胶管根部会向外突出一部分，且橡胶管内部的过线通孔会处于扩张膨大状态，当紧固螺栓将法兰盘蒙板固定在法兰盘上时，随着内外板的夹紧，会逐渐将橡胶管根部挤压到内外板的喇叭孔内，橡胶管会沿着喇叭孔内壁挤压在信号电缆线上，从而，实现橡胶管与法兰盘蒙板及橡胶管与信号电缆线之间的水密封。
[0012]如此设计，本组件密封结构简单，且可承受更大的水压，操作使用更方便。
[0013]本水下矿井水压探头组件具有构造简单、承压能力强、操作使用方便的特点，广泛适用于水下矿井水压的测量。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本水下矿井水压探头组件作进一步说明:
[0015]图1是本水下矿井水压探头组件实施方式一的整体结构示意图；
[0016]图2是本水下矿井水压探头组件实施方式一的法兰盘蒙板结构示意图；
[0017]图3是本水下矿井水压探头组件实施方式一的电缆防水结构示意图；
[0018]图4是本水下矿井水压探头组件实施方式二的电缆防水结构示意图。
[0019]图中:1为孔口套管，2为法兰盘，3为法兰盘蒙板，4为螺栓通孔，5为过线通孔，6为放水通孔，7为高压阀，8为内电缆防水接头，9为外电缆防水接头，10为信号电缆线，11为紧固螺栓，31为内板，32为外板，51为颈部，52为直孔部，53为内螺纹，54为喇叭孔，12为管状塞，13为弹性环塞，14为橡胶管。
【具体实施方式】
[0020]实施方式一:如图1-3所示，本水下矿井水压探头组件，包括孔口套管I和水压探头，孔口套管I孔口焊接法兰盘2，法兰盘2上配有法兰盘蒙板3，法兰盘2和法兰盘蒙板3上均开有多个对应的螺栓通孔4，且螺旋通孔4内均设有紧固螺栓11，法兰盘蒙板3通过紧固螺栓11固定法兰盘2上，法兰盘蒙板3上开有一个过线通孔5和一个放水通孔6，放水通孔6上接有外接管，外接管进一步接有高压阀7 ;过线通孔5两端分别设有内电缆防水接头8和外电缆防水接头9，水压探头设置在孔口套管I或孔口套管所在的待测钻孔内，水压探头的信号电缆线10穿过内电缆防水接头8、过线通孔5和外电缆防水接头9后接配用设备。
[0021]过线通孔5中间为颈部51，其两端为直孔部52，直孔部52的孔壁上设有内螺纹53 ;颈部51与直孔部52之间为外大内小的喇叭孔54，内电缆防水接头8、外电缆防水接头9包括管状塞12和弹性环塞13所述水压探头的信号电缆线10从管状塞12和弹性环塞13中间穿过，管状塞12上设有与所述内螺纹53对应的外螺纹，所述弹性环塞13嵌在管状塞12上，管状塞12旋紧在过线通孔5上，弹性环塞13受喇叭孔54挤压，箍在所述水压探头的信号电缆线10上，借以实现水密封，其中法兰盘2和法兰盘蒙板3之间、放水通孔6与外接管之间以及外接管与高压阀7之间均水密封。
[0022]实施方式二:如图4所示:法兰盘蒙板3由内板31和外板32叠加而成，内板31、外板32分别设有一个外大内小的喇叭孔54，两个外大内小的喇叭孔54大端相对，形成所述过线通孔5，所述内电缆防水接头8和外电缆防水接头9为根部膨大的橡胶管14，喇叭孔54孔壁挤压橡胶管14的根部，使橡胶管14与喇叭孔54孔壁和信号电缆线10均紧密接触，借以实现水密封，其余结构如实施方式一所述，略。
【权利要求】
1.一种水下矿井水压探头组件，其特征在于:包括孔口套管和水压探头，孔口套管孔口焊接法兰盘，法兰盘上配有法兰盘蒙板，法兰盘和法兰盘蒙板上均开有多个对应的螺栓通孔，且螺旋通孔内均设有紧固螺栓，法兰盘蒙板通过紧固螺栓固定法兰盘上，法兰盘蒙板上开有一个过线通孔和一个放水通孔，放水通孔上接有外接管，外接管进一步接有高压阀；过线通孔两端分别设有内电缆防水接头和外电缆防水接头，水压探头设置在孔口套管或孔口套管所在的待测钻孔内，水压探头的信号电缆线穿过内电缆防水接头、过线通孔和外电缆防水接头后接配用设备，其中法兰盘和法兰盘蒙板之间、法兰盘蒙板与内电缆防水接头、外电缆防水接头之间、内电缆防水接头、外电缆防水接头与水压探头的信号电缆线之间、放水通孔与外接管之间以及外接管与高压阀之间均水密封。
2.根据权利要求1所述的水下矿井水压探头组件，其特征在于:所述过线通孔中间为颈部，其两端为直孔部，直孔部的孔壁上设有内螺纹；颈部与直孔部之间为外大内小的喇叭孔，内、外电缆防水接头包括管状塞和弹性环塞，所述水压探头的信号电缆线从管状塞和弹性环塞中间穿过，管状塞上设有与所述内螺纹对应的外螺纹，所述弹性环塞嵌在管状塞上，管状塞旋紧在过线通孔上，弹性环塞受喇叭孔挤压，箍在所述水压探头的信号电缆线上，借以实现水密封。
3.根据权利要求1所述的水下矿井水压探头组件，其特征在于:所述法兰盘蒙板由内板和外板叠加而成，内、外板分别设有一个外大内小的喇叭孔，两个外大内小的喇叭孔大端相对，形成所述过线通孔，所述内电缆防水接头和外电缆防水接头为根部膨大的橡胶管，喇叭孔孔壁挤压橡胶管的根部，使橡胶管与喇叭孔孔壁和信号电缆线均紧密接触，借以实现水密封。
【文档编号】E21B47/06GK204238926SQ201420670956
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】王建沪, 曹思文, 尚衍峰, 刘近国, 张鑫, 路强, 钱自卫 申请人:兖州煤业股份有限公司