本发明属于一种应用于煤层注水的水力封孔器。具体地是一种水力膨胀式封孔器。
背景技术：
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现有的水力膨胀式封孔器主要是采用煤矿乳化液泵站将水加压后通过管道注入煤层，将煤层中的瓦斯从煤的缝隙中挤出，具有膨胀范围大、对封孔段的钻孔质量要求较低、自动封孔、装卸迅速、注水可在短时间内完成等特点。但与此同时它仍然存在着不足之处：在注水期间,一旦停泵,膨胀胶管就会收缩,钻孔里的水就会从封孔器与钻孔壁间流出,冲刷钻孔,使封孔器再次膨胀时封孔不严，容易造成孔壁发生坍塌,导致封孔器卡死在钻孔中难以取出。随着注水压力的升高,有时会发生封孔器与孔壁的摩擦力不够,封孔器被抛出的现象。煤与瓦斯突出,粉尘、瓦斯爆炸直接影响到煤矿安全生产,同时对工作人员的人身安合造成很大的威胁。煤层注水是预防煤与瓦斯突出和降低粉尘的主要途径之一,注水效果的好坏以及封孔方法的选择对封孔效果影响较大。
技术实现要素：
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本发明的发明目的在于克服现有封孔技术等待时间长，工艺复杂，密闭性差，易漏气等不足，提供一种封孔过程操作工艺简单，密闭性强的矿井瓦斯抽放钻孔封孔器。
其具体技术方案是：
一种煤层水力膨胀式封孔器，包括中心铁管和胶管，中心铁管顶部装有封头，封头内形成腔一，腔一中安装有用于封堵中心铁管喷水孔的单向阀一；所述胶管装在中心铁管外，胶管与中心铁管间形成腔二，其特征是：所述中心铁管的接口端内部设有连接中心铁管的腔体与腔二的通孔和泄压孔，所述通孔中设有单向阀二，所泄压孔为由腔二至中心铁管接口端端面的通孔，泄压孔中设有堵手动阀。
本实用新型提供的封孔器对钻孔质量要求较低、膨胀范围大、装卸迅速、能够自动封孔、注水可在短时间内完成，停止注水后膨胀胶管不收缩，从而达到持续封孔的效果；泄压阀手动控制，随时可调整泄压，停止封孔。
具体地，所述手动阀的安装结构是：在所述中心铁管接口端侧壁上开设有螺纹孔，该螺纹孔与泄压孔相接，螺纹孔内安装螺纹杆，螺纹杆与泄压孔内的阀体固接，使用时由螺纹杆推动阀体封闭泄压孔或者拉动阀体开启泄压孔排浆。
进一步的，所述单向阀一阀体也是通过螺纹杆安装在封头内，螺纹杆外部还设有尺度标识，该标识作为阀体对中心铁管的压力值的换算基础。
附图说明：
图1为本实用新型整体结构图；
图2为本实用新型胶管膨胀态图；
图3为手动阀结构图。
图中，封头1、腔一2、单向阀一3、中心铁管4、胶管5、腔二6、中心铁管接口端7、通孔8、单向阀二9、泄压孔10、手动阀11、螺纹孔12、螺纹杆13、阀体14。
具体实施方式：
一般常用的封孔器有2种:机械摩擦式封孔器和水力膨胀式自动封孔器。与机械摩擦式封孔器相比,水力膨胀式自动封孔器具有对钻孔质量要求较低、膨胀范围大、装卸迅速、能够自动封孔、注水可在短时间内完成等优点。
如图1、2所示的一种煤层水力膨胀式封孔器，包括封头1、腔一2、单向阀一3、中心铁管4、胶管5、腔二6、中心铁管接口端7、通孔8、单向阀二9、泄压孔10、手动阀11。其中封头1安装在中心铁管4顶部，封头1与中心铁管间形成腔一2，腔一2中安装有用于封堵中心铁管喷水孔的单向阀一3；所述胶管5装在中心铁管4外，胶管5与中心铁管4间形成腔二6，所述中心铁管接口端7内部设有连接中心铁管的腔体与腔二6的通孔8，还有泄压孔10。所述通孔8中设有单向阀二9，所泄压孔10为由腔二6至中心铁管接口端7端面的排水孔，泄压孔10中设有手动阀11。
具体地，所述手动阀11的结构如图3所示：在所述中心铁管接口端7侧壁上开设有螺纹孔12，该螺纹孔12与泄压孔10相接，螺纹孔12内安装螺纹杆13，螺纹杆13与泄压孔内的阀体14固接，使用时由螺纹杆13推动阀体14封闭泄压孔10，或者拉动螺纹杆13退回阀体 14开启泄压孔10排浆。
进一步的，所述单向阀一3阀体也是通过螺纹杆安装在封头1内，螺纹杆外部还设有尺度标识，该标识作为阀体对中心铁管的压力值的换算基础。此结构可以预先调整顶部单向阀一的压力，从而可以控制封孔器的封孔压力，以适应不同的工作环境。具体设定的压力值可以通过螺纹杆外部的尺度标识体现，通过该标识换算出阀体的压力大小。
本实用新型主要用于煤体注水、降尘、降煤压、裂煤、排放瓦斯等。能够实现以下5个功能:
1.当水分进入煤体,释放部分瓦斯,能够降低煤体瓦斯含量；
2.当水压较大时,能够破碎煤体,同时减少火工产品的使用,降低成本；
3.湿润煤体,减少火工产品的使用,降低成本；
4.注水达到效果后,可降低粉尘,改善工人作业环境,同时能够减少粉尘爆炸事故；
5.利用煤层注水封孔器破煤,能有效防止煤、瓦斯突出与爆炸。同时煤层注水封孔器具有耐压强度高、使用简单、封孔效果好、可以重复使用的特点。
本实用新型所提供的封孔器的结构，其工作流程为：
本实用新型使用时，首先将封孔器放入注浆孔中。当注浆工作开始时，注浆泵把浆液压到封孔器中，浆液首先进入中心铁管的腔内，由于通孔内的单向阀二具备一定压力，水不能同时注入腔二中。直到浆液注满中心铁管，中心铁管顶部喷水孔外有单向阀一压制，浆液无法注入腔一中。随着中心铁管腔内压力增加，首先冲破单向阀二，浆液通过中心铁管接口端内部的通孔流入胶管内的腔二中，使胶管膨胀在浆液的压力作用下随着压力的升高逐渐膨胀，与注浆孔孔壁产生全断面挤压接触，从而使注浆孔的孔口被封堵。而当注浆压力超过单向阀一的压力时，浆液推起单向阀一流入腔一。
停泵后，中心铁管与腔一中的浆液重力回流，而腔二内由于通孔中设置了单向阀二，泄压孔中也设置了手动阀，故而浆液不会随中心铁管腔内的浆液排出。当封孔器使用完毕时拧动手动阀找开泄压孔，浆液才会从腔二中排出。
该设备利用水力膨胀封孔并将能将水高效率注入煤层。本实用新型结构设置合理，腔二出水孔由阀体封堵，胶管内的浆液不会误排，封孔效果持久并且能够保证。泄浆时间手动控制，泄压时间可控，本注水封孔器稳定可靠。