[实用新型]改进型井下钻孔注水封堵器

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿山开采与安全管理技术领域，主要用于井下采场上覆岩层导水裂隙带高度的观测。

背景技术

井下采场上覆岩层导水裂隙带高度的观测对于矿山安全，特别是对于煤矿生产安全具有重要作用和意义，许多煤矿都要进行大量观测。以往观测采用的井下钻孔注水封堵器一般具有双回路注水管路，一条回路用于起胀胶囊，另一条回路用于注水，仪器结构复杂，工作强度大。由于采用双回路注水管路，使用时起胀回路需固定在钻杆上，管路在钻孔中往往出现被磨破或者拧断的事故，造成观测数据的不可靠，影响了工作进度，造成劳动经济损失。

对于申请号201320751368.2专利文件已经公开了一种“井下单回路注水封堵器”，与本实用新型提出的改进型井下钻孔注水封堵器（简称堵水器）属于同类装置。201320751368.2专利文件技术方案中改变了原有封堵器使用的双回路注水方式，并且采用机械弹簧结构的单向可调压力控制阀（简称压力阀），具有一定的先进性和实用性。但是，该方案的突出问题是两个起胀腔通过外接管连通，这种结构并没有完全实现“单回路”，局部还是采用 “双回路”。在使用中外接管（一般是胶管）与钻孔壁之间容易出现磨损破裂等故障，导致观测失败及工作效率低下的严重后果；外接管还使该装置的结构设计和加工工艺比较复杂，增加了不必要的制造成本。

发明内容

为了克服原有井下钻孔注水封堵器存在的问题和不足，本实用新型提供一种改进型井下钻孔注水封堵器，仍然采用机械弹簧结构的单向可调压力控制阀，保留机械弹簧结构简单、实用的特点，但是改变其结构设计，使之成为完全的单回路封堵器。采取的主要措施：一是改变压力阀的安装位置和方式，将单向可调压力控制阀从骨架结构内部安装改为外部安装；二是去掉申请号201320751368.2专利文件中封堵器的注水腔连接管上的注水口；三是省去申请号201320751368.2专利文件中封堵器外接管；达到简化结构、提高性能的目的。

本实用新型技术方案如下：

改进型井下钻孔注水封堵器由金属架主体、单向可调压力控制阀和两个封堵胶囊组成，其中金属架主体由骨节一至骨节五、封堵腔管、连接管、丝套和导向锥头零部件构成，各零部件之间通过螺纹进行连接；封堵胶囊套在金属架主体两端并通过密封环进行密封，形成封堵腔；两个封堵腔通过连接管直接连通，连接管侧面不带有开孔；压力阀采用机械弹簧结构，安装在骨节三外侧的阀腔里，出水口向外直接进入注水腔。

上述的金属架主体上的骨节三加工有1个或多个阀腔，其中安装有压力阀。

上述的金属架主体上的骨节二可用骨节三和骨节四的复合体代替。

本实用新型具有以下有益技术效果：

本实用新型通过改变单向可调压力控制阀的安装位置和方式，不仅改变了原有封堵器使用的双回路注水方式，节省了起胀回路，而且还省去了堵水器本身的外接管，使之成为完全的单回路封堵器，并且结构更加简单、加工更加容易、操作更加方便、工作更加可靠，效率更加提高。

附图说明

附图1 改进型井下钻孔注水封堵器结构示意图。

附图2 骨节一设计尺寸图。

附图3 封堵腔管设计尺寸图。

附图4 骨节二设计尺寸图。

附图5 连接管设计尺寸图。

附图6 骨节三设计尺寸图。

附图7 骨节四设计尺寸图。

附图8 骨节五设计尺寸图。

附图9导向锥头设计尺寸图。

附图10丝套设计尺寸图。

附图11 封堵胶囊设计尺寸图。

图中代码标示说明：1.骨节一，2.封堵腔管，3.骨节二， 4.连接管，5.骨节三， 6.骨节四，7.骨节五， 8.导向锥头， 9.丝套， 10.充水孔，11.封堵胶囊， 12.密封环，13.压力阀， 14.进水口。

具体实施方式

根据图1所示的改进型井下钻孔注水封堵器，由金属架主体、压力阀（13）和两个封堵胶囊（11）组成。金属架主体包括骨节一（1）、封堵腔管（2）、骨节二（3）、连接管（4）、骨节三（5）、骨节四（6）、骨节五（7）、丝套（9）和导向锥头（8）零部件构成，各零部件之间通过螺纹进行连接；封堵腔管（2）上加工有充水孔（10）；压力阀（13)安装在骨节三（5）的阀腔里；封堵胶囊(11)套在金属架主体两端并通过密封环(12)进行密封，形成封堵腔。