一种煤层注水封孔器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种煤层注水封孔器，包括封孔部、注水通道和打压通道，通过所述注水通道向煤层注水；所述封孔部环套密封设置在所述注水通道的外围，且所述封孔部可收缩或膨胀对煤层的钻孔进行封堵；所述打压通道与所述封孔部连通，可将水打压送入封孔部；封孔部可膨胀对钻孔进行封堵，待注水结束后可使封孔部收缩，整个封孔器取出可再利用，双通道结构，注水的同时不会影响封孔部的封孔效果，封孔状态能够持续保持。
【专利说明】
一种煤层注水封孔器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及煤矿井下煤层注水领域，尤其涉及一种煤层注水封孔器。
【背景技术】
[0002]在回采工作前预先在煤层打钻孔，通过钻孔注入压力水，使得水渗入煤体，增加水分，以改变煤的物理特性，可减少煤尘的产生，还可减少冲击地压及不利因素。现有的煤层注水是在煤层上先钻孔，在预注水的钻孔内放入钢管，在钢管和钻孔内壁间打入水泥砂浆，待水泥砂浆凝固后，即可将钻孔封住，将注水管接至钢管上，水量由钢管输入钻孔，如图1所示。现有的注水技术现场劳动强度大，封孔效率低，待注水结束后，封孔物质钢管无法回收，成本高，资源浪费严重。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型目的是提供一种煤层注水封孔器，现成劳动强度较小，封孔效率高，无需水泥砂浆封孔，成本低，节省成本，资源被有效的利用。
[0004]本实用新型解决技术问题采用如下技术方案:一种煤层注水封孔器，包括封孔部、注水通道和打压通道，通过所述注水通道向煤层注水;所述封孔部环套密封设置在所述注水通道的外围，且所述封孔部可收缩或膨胀对煤层的钻孔进行封堵;所述打压通道与所述封孔部连通，可将水打压送入封孔部。
[0005]优选的，所述注水通道远离所述打压通道的一端设置有单向止回阀。
[0006]优选的，所述注水通道的另一端设置有注水口。
[0007]优选的，所述打压通道远离所述封孔部一端设置有自锁封压嘴，所述自锁封压嘴可对所述打压通道及所述打压通道连通的封孔部进行压力封堵稳定水压。
[0008]优选的，所述自锁封压嘴包括封压通道、水压入口、锁紧构件和水压出口 ；
[0009]所述水压入口和水压出口通过所述封压通道连通，所述水压入口处设置有锁紧构件，所述锁紧构件可将所述水压入口密封封锁。
[0010]优选的，所述封锁构件包括锁紧螺母、锁紧螺栓、锁芯和密封垫圈；所述锁紧螺母设置在所述锁紧螺栓的一端，且位于所述水压入口外部;所述锁紧螺栓与所述水压入口螺纹连接，且所述锁紧螺栓的另一端穿过所述水压入口 ；所述锁紧螺栓的另一端固定设有锁芯，所述锁芯上设置有密封垫圈，且所述密封垫圈位于锁芯与水压入口内壁之间。
[0011 ]优选的，所述封锁构件还包括弹簧，所述弹簧的一端抵接在所述锁芯上，所述弹簧的另一端抵接在所述封压本体内壁上。
[0012]优选的，所述封锁构件还包括密封限圈，所述水压入口的外围开设有凹槽，所述密封限圈环套在所述凹槽内。
[0013]优选的，所述封孔部包括所述橡胶外层和钢丝夹层，所述钢丝夹层环套固定在所述注水通道的外围，所述橡胶外层覆盖在所述钢丝夹层外围，且所述橡胶外层的边缘密封固定在所述注水管道上。
[0014]本实用新型具有如下有益效果:因设置有封孔部、注水通道和打压通道，封孔部可膨胀对钻孔进行封堵，无需水泥砂浆凝固注水管封孔，劳动强度较小，封孔速度快，待注水结束后可使封孔部收缩，整个封孔器取出可再利用，节省成本，可重复利用。因设置有注水通道和打压通道双通道结构，可通过打压通道将封孔部打压膨胀对钻孔进行封堵后，通过注水通道注水，注水的同时不会影响封孔部的封孔效果，封孔状态能够持续保持。
【附图说明】
[0015]图1为现有设计钢管和钻孔内壁间打入水泥砂浆封堵的结构示意图；
[0016]图2为传统注水中注水管道的出水口局部剖视图；
[0017]图3为煤层注水封孔器实际应用时的结构示意图；
[0018]图4为煤层注水封孔器局部剖视图；
[0019]图5为自锁封压嘴结构剖视图。
[0020]图中标记示意为:1-封孔部；2-注水通道;3-打压通道;4-打压栗；5-水泥砂浆;6_注水管;7-煤层;8-出水口； 9-锁压球；I O-控制弹簧；11 -封锁口；； 13-单向止回阀；14-自锁封压嘴；15-封压通道；16-水压入口 ； 17-水压出口 ； 18-锁紧螺母；19-锁紧螺栓;20-锁芯；21-密封垫圈；22-弹簧;23-密封限圈；24-橡胶外层;25-钢丝夹层;26-钻孔。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
[0022]实施例1
[0023]本实施例提供了一种煤层注水封孔器，包括封孔部1、注水通道2和打压通道3，通过所述注水通道2向煤层注水;所述封孔部I环套密封设置在所述注水通道2的外围，且所述封孔部I可收缩或膨胀对煤层的钻孔进行封堵;所述打压通道3与所述封孔部I连通，可将水打压送入封孔部I。
[0024]需要通过煤层7的钻孔26对煤层7进行注水时，将封孔器放入钻孔26，利用打压栗4与所述打压通道3连通，利用打压栗4通过打压通道3向其所连通的封孔部I打压入水，使得封孔部I不断膨胀，直至封孔部I将钻孔26密封封堵。封孔部I环套密封设置在所述注水通道2的外围，应当理解为封孔部I与注水通道2之间为密封连接，封孔部I本身也是密封的。再通过注水通道2向煤层注水，注水结束后，不需要封孔时，使得封孔部I的压力泄掉，封孔部I恢复收缩原始状态，由钻孔26内取出，下次重复使用。封孔部I可膨胀对钻孔26进行封堵，无需水泥砂浆5凝固注水管6封孔，劳动强度较小，封孔速度快，待注水结束后可使封孔部I收缩，整个封孔器取出可再利用，节省成本，可重复利用。因设置有注水通道2和打压通道3双通道结构，可通过打压通道3将封孔部I打压膨胀对钻孔进行封堵后，通过注水通道2注水，注水的同时不会影响封孔部I的封孔效果，封孔状态能够持续保持。
[0025]本实施例优选的，所述注水通道2远离所述打压通道的一端设置有单向止回阀13。确保注水完毕外水源停止时，避免注水量由注水口泄露，确保注水效果。
[0026]本实施例优选的，所述注水通道的另一端设置有注水口。这样设置方便注水通道与外水源连通，方便注水。
[0027]这里说明的是，传统注水过程中，注水管6的出水口8处设置有防止回流装置，如图2所示;传统的防止回流装置包括锁压球9和控制弹簧10，所述控制弹簧10—端抵接在出水口 8内壁上，控制弹簧10的另一端抵接在所述的锁压球9上，所述锁压球9与所述注水管道内壁上设置的封锁口 11相互配合可对所述注水管道12进行封堵。通过注水管6注水时，水压会对锁压球9进行冲击，控制弹簧10被压缩，锁压球9不再与封锁口 11相配合，水流从出水口 8流出，也防止水流反方向刘进注水管道。这种设计受注水压力影响较大，当现场注水压低时，锁压球不能正常打开，注水工作无法正常进行;对水流量也有一定的要求;孔内为浸入煤层的水量会容易产生倒流，流出钻孔，在断断续续注水作业时，水量会反复流出钻孔，造成注水效果低下，甚至无法达到预定的注水效果。
[0028]本实施例优选的，所述打压通道3远离所述封孔部I一端设置有自锁封压嘴14，所述自锁封压嘴14可对所述打压通道3及所述打压通道3连通的封孔部I进行压力封堵稳定水压。
[0029]通过打压通道3向其所连通的封孔部I打压入水，使得封孔部I不断膨胀，直至封孔部I将钻孔密封封堵后，设置有自锁封压嘴14，自锁封压嘴14可对封孔部I进行压力封堵;同时注水通道2与打压通道3为两个不同的通道，互不影响，单向止回阀13与自锁封压嘴14之间互不影响，改变了上述传统技术的受注水压力影响较大的缺陷，操作者可以根据需要对封孔压力和封孔时间进行操作，封孔压力和封孔时间是可控，确保封孔效果；自锁封压嘴14的自锁压结构，方便操作者操作；自锁封压嘴14保封孔压力不泄露，可长时间封孔，确保注水效果。更不会出现倒流出孔，影响封堵效果的现象。
[0030]本实施例优选的，所述自锁封压嘴14包括封压通道15、水压入口16、锁紧构件和水压出口 17;
[0031 ] 所述水压入口 16和水压出口 17通过所述封压通道15连通，所述水压入口 16处设置有锁紧构件，所述锁紧构件可将所述水压入口 16密封封锁。
[0032]这样设置水压由水压入口 16进入，通过封压通道15由水压出口 17流出进入打压通道3对封孔部I进行打压，使其膨胀。锁紧构件在打压前为未锁紧状态，使得水流进入水压入口 17，当打压后使锁紧构件锁紧确保打压通道3连通的封孔部I的封孔压力不外泄。使得操作者方便的控制封孔的时间，操作方便。这种设计改变了现有设计中的受注水压力影响大的缺陷，有效的解决了在断断续续注水作业时，水量会反复流出钻孔，造成注水效果低下，甚至无法达到预定的注水效果的问题。
[0033]本实施例优选的，所述封锁构件包括锁紧螺母18、锁紧螺栓19、锁芯20和密封垫圈21;所述锁紧螺母18设置在所述锁紧螺栓19的一端，且位于所述水压入口 16外部;所述锁紧螺栓19与所述水压入口 16螺纹连接，且所述锁紧螺栓19的另一端穿过所述水压入口 16;所述锁紧螺栓19的另一端固定设有锁芯20，所述锁芯20上设置有密封垫圈21，且所述密封垫圈21位于锁芯20与水压入口 16内壁之间。
[0034]操作这可以很方便的拧紧锁紧螺栓19或松开锁紧螺栓19和水压入口16的关系，方便的操作自锁封压嘴14的封堵压力或泄压。
[0035]本实施例优选的，所述封锁构件还包括弹簧22，所述弹簧22的一端抵接在所述锁芯20上，所述弹簧22的另一端抵接在所述封压通道15内壁上。所述封锁构件还包括密封限圈23，所述水压入口 16的外围开设有凹槽，所述密封限圈环套在所述凹槽内。这样设计使得封锁效果更加稳定。
[0036]本实施例优选的，所述封孔部I包括所述橡胶外层24和钢丝夹层25，所述钢丝夹层25环套固定在所述注水通道2的外围，所述橡胶外层24覆盖在所述钢丝夹层25外围，且所述橡胶外层24的边缘密封固定在所述注水管道2上。橡胶外层24作为可收缩和膨胀的部分，在使用时可根据需要操作，给出水压。
[0037]以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
[0038]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种煤层注水封孔器，其特征在于，包括封孔部、注水通道和打压通道，通过所述注水通道向煤层注水;所述封孔部环套密封设置在所述注水通道的外围，且所述封孔部可收缩或膨胀对煤层的钻孔进行封堵;所述打压通道与所述封孔部连通。2.根据权利要求1所述的煤层注水封孔器，其特征在于，所述注水通道远离所述打压通道的一端设置有单向止回阀。3.根据权利要求2所述的煤层注水封孔器，其特征在于，所述注水通道的另一端设置有注水口。4.根据权利要求1或2所述的煤层注水封孔器，其特征在于，所述打压通道远离所述封孔部一端设置有自锁封压嘴，所述自锁封压嘴可对所述打压通道及所述打压通道连通的封孔部进行压力封堵稳定水压。5.根据权利要求4所述的煤层注水封孔器，其特征在于，所述自锁封压嘴包括封压通道、水压入口、锁紧构件和水压出口 ； 所述水压入口和水压出口通过所述封压通道连通，所述水压入口处设置有锁紧构件，所述锁紧构件可将所述水压入口密封封锁。6.根据权利要求5所述的煤层注水封孔器，其特征在于，所述封锁构件包括锁紧螺母、锁紧螺栓、锁芯和密封垫圈;所述锁紧螺母设置在所述锁紧螺栓的一端，且位于所述水压入口外部;所述锁紧螺栓与所述水压入口螺纹连接，且所述锁紧螺栓的另一端穿过所述水压入口 ；所述锁紧螺栓的另一端固定设有锁芯，所述锁芯上设置有密封垫圈，且所述密封垫圈位于锁芯与水压入口内壁之间。7.根据权利要求6所述的煤层注水封孔器，其特征在于，所述封锁构件还包括弹簧，所述弹簧的一端抵接在所述锁芯上，所述弹簧的另一端抵接在所述封压通道内壁上。8.根据权利要求7所述的煤层注水封孔器，其特征在于，所述封锁构件还包括密封限圈，所述水压入口的外围开设有凹槽，所述密封限圈环套在所述凹槽内。9.根据权利要求1-3或5-8任意一项所述的煤层注水封孔器，其特征在于，所述封孔部包括橡胶外层和钢丝夹层，所述钢丝夹层环套固定在所述注水通道的外围，所述橡胶外层覆盖在所述钢丝夹层外围，且所述橡胶外层的边缘密封固定在所述注水管道上。
【文档编号】E21F5/02GK205422624SQ201620155127
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月1日
【发明人】陈建民, 句海洋, 刘文龙, 许保国, 赵卫强, 魏尧, 李坤, 常庆雪
【申请人】中矿能源科技（北京）股份有限公司, 陈建民, 句海洋