一种快速组装式注浆封孔装置
【技术领域】
本发明涉及煤矿领域,尤其涉及一种组装式注浆封孔装置,具体涉及一种瓦斯抽放时快速组装式注浆封孔装置。
【背景技术】
已知的,矿井在开采原煤过程中,需要预防的最大安全隐患之一就是防止瓦斯在抽放过程中泄漏而引起爆炸;目前,国内针对抽放瓦斯过程中,尤其是对瓦斯抽放孔如何进行有效的封孔是一种亟待解决的问题,特别是对瓦斯抽放孔进行永久性封孔的问题,很多煤矿自己的科研小组;或给煤矿生产配套设备的厂家以及科研院所都进行了大量的瓦斯抽放孔永久性封堵研究,有部分见诸报端或在杂志期刊、专利文献中公开;经过技术分析发现,有些虽然说具有一定的使用价值,但由于没有考虑到各个环节,不是在使用时成本过高,就是使用中操作人员操作不便,更甚者是因封堵不严而发生安全事故等;其中中国专利“申请公布号、CN102200024A”公开了一种瓦斯抽采中心分流式注浆封孔装置与封孔方法,由独立权利中请求保护的“在多功能阀阀体上设有弹簧球珠单向阀和薄膜球珠单向阀,”上述 “弹簧球珠单向阀”和“薄膜球珠单向阀”分别控制两个进浆孔和两个出浆孔,在实际应用中,两个基本相同的单向阀,不仅造成磨具成本大幅度增加,而且一个单向阀便可实现;而且经过检索发现,现有的瓦斯抽放管使用的连接方式牢固度较低,常规的螺纹连接已经不能满足实际矿下瓦斯抽放孔的封堵需求。
进一步,由于在瓦斯抽放孔的中安全需求,深入十几米深的瓦斯抽放管牢固的连接结构尤为重要,根据近年来的统计数据,在各种煤矿事故中,瓦斯爆炸导致的煤矿事故约占煤矿事故总量的47%;瓦斯管道的性能将直接影响着煤矿的安全生产;为了保障安全生产,国家、地方的各级单位和部门都十分注重对瓦斯气体的相关研究;由此可见,瓦斯抽放管道的性能对煤矿的安全生产有着重大的影响。
【发明内容】
为了克服背景技术中存在的不足,本发明提供了一种快速组装式注浆封孔装置,本发明通过在两抽放管之间设置分流注浆阀,并在分流注浆阀中部的一侧设有单向阀,大大降低了磨具开发成本,进一步本发明通过在分流注浆阀的两端设置“U”管卡,大大提高了抽放管与分流注浆阀连接的牢固度,防止在使用过程中抽放管与分流注浆阀出现泄露,有效的保证了封堵效果,大大降低了发生安全事故的机率等。
为实现如上所述的发明目的,本发明采用如下所述的技术方案:
一种快速组装式注浆封孔装置,包括分流注浆阀、注浆阀芯、抽放管、接头和囊袋,分流注浆阀的两端外部分别设有外套管,两外套管外端分别设有接头,两抽放管连接分流注浆阀两端的内壁,两个囊袋的相对一端通过锁紧抱箍固定在两接头上,两个囊袋的外端通过压紧抱箍固定在抽放管上形成组装式结构;在分流注浆阀的中部一侧设置的分流控制孔上设有单向阀,所述分流控制孔两侧的孔壁上分别设有分流孔,两分流孔外端对应外套管与抽放管之间形成的间隙连通所述两个囊袋;注浆阀芯处于分流注浆阀内,注浆阀芯的一端连接抽放管内注浆管的一端,注浆阀芯设置的注浆通路两端分别对应注浆管和注浆阀芯中部外部面设置的环形导浆槽,所述环形导浆槽对应分流控制孔的内口。
所述的快速组装式注浆封孔装置,所述注浆阀芯一端的外缘面上设有外螺纹,在靠近外螺纹处设有至少两个相互平行的锁紧位,在靠近锁紧位处设有向外凸起的环形定位台,在注浆阀芯的中部设有注浆通路,在注浆阀芯另一端的中部设有疏通孔。
所述的快速组装式注浆封孔装置,所述注浆阀芯替换为注浆阀芯既瓦斯导流通道,所述注浆阀芯既瓦斯导流通道处于分流注浆阀内,注浆阀芯既瓦斯导流通道的一端通过尼龙锁固定连接抽放管内注浆管的一端,注浆阀芯既瓦斯导流通道设置的注浆通路两端分别对应注浆管、和注浆阀芯既瓦斯导流通道中部外部面设置的环形导浆槽,所述环形导浆槽对应分流控制孔的内口,在环形导浆槽两侧的注浆阀芯既瓦斯导流通道外缘面上分别设有密封圈,所述密封圈外缘与分流注浆阀内通孔壁过盈配合,瓦斯通路的一端处于注浆阀芯既瓦斯导流通道另一端,瓦斯通路的另一端处于注浆阀芯既瓦斯导流通道靠近一端的外壁上,在注浆管外缘与抽放管内壁之间留有间隙。
所述的快速组装式注浆封孔装置,所述注浆阀芯既瓦斯导流通道的一端外缘设有环形锁槽,在靠近所述环形锁槽外缘设有扩径面,环形导浆槽设置在注浆阀芯既瓦斯导流通道的中部外缘,在环形导浆槽两侧的注浆阀芯既瓦斯导流通道外缘面上的槽中分别设有密封圈,注浆通路一端设置在注浆阀芯既瓦斯导流通道一端连接端管的管端口内,所述注浆通路为“L”形结构;瓦斯通路一端设置在注浆阀芯既瓦斯导流通道的另一端端面上,瓦斯通路的另一端处于注浆阀芯既瓦斯导流通道靠近一端的外壁上,所述瓦斯通路为“L”形结构,注浆阀芯既瓦斯导流通道的另一端端面上设有复数个向前延伸的插条,插条外端的外缘为弧形面,所述插条与插条之间的豁口形成插条的涨缩,在插条的靠近端部外侧分别设有凸起块,注浆阀芯既瓦斯导流通道的扩径面一端钉在分流注浆阀内通孔的一端,插条的凸起块卡在分流注浆阀内通孔的另一端。
所述的快速组装式注浆封孔装置,在接头外缘面上设有环形槽,所述环形槽为“V”形结构,套在“V”形结构环形槽的囊袋通过锁紧抱箍固定。
所述的快速组装式注浆封孔装置,所述分流注浆阀的一侧设置的分流控制孔,在分流控制孔的孔壁上环绕设有多个立条,分流孔内端设置在立条与立条之间的孔壁上,分流控制孔内口设有缩颈环,在缩颈环的内口外侧设有环形斜面,玻璃球压在缩颈环的环形斜面上,弹簧的两端分别顶在玻璃球和分流控制孔外口设置的透盖上形成所述单向阀;所述分流注浆阀的两端分别设有挡环,连接管设置在挡环外端,在连接管两侧分别设有锁紧槽,套在连接管上的外套管通过“U”管卡连接,也就是外套管靠近两侧分别设有穿孔,“U”管卡穿过所述穿孔以及连接管两侧的锁紧槽形成牢固的连接,所述连接管内设有扩径孔,扩径孔处于内通孔的两端。
所述的快速组装式注浆封孔装置,所述透盖上设有爆破膜。
所述的快速组装式注浆封孔装置,在两分流孔的外侧分别设有弧形扩宽孔。
所述的快速组装式注浆封孔装置,在接头内壁设有复数根向内凸起的内限位条,抽放管外缘处于内限位条中。
所述的快速组装式注浆封孔装置,在注浆阀芯既瓦斯导流通道的管端口外缘面上设有槽,套在管端口上的注浆管靠近管端设有多个“八”字形穿孔,尼龙锁依次穿过所述“八”字形穿孔后锁死,其中尼龙锁处于注浆管内的部分形成管端口外缘面所述槽的锁死。
采用如上所述的技术方案,本发明具有如下所述的优越性:
本发明所述的一种快速组装式注浆封孔装置,本发明通过在两抽放管之间设置分流注浆阀,然后在分流注浆阀两端外部分别设置外套管,两外套管外端分别设有接头,两抽放管连接分流注浆阀两端的内壁,两个囊袋的相对一端通过锁紧抱箍固定在两接头上,两个囊袋的外端通过压紧抱箍固定在抽放管上形成快速组装式结构,其中在分流注浆阀中部的一侧设有一个单向阀,大大降低了磨具开发成本,进一步本发明通过在分流注浆阀的两端设置“U”管卡,大大提高了抽放管与分流注浆阀连接的牢固度,有效的防止在使用过程中抽放管与分流注浆阀出现泄露,较好的保证了封堵效果,大大降低了发生安全事故的机率等,本发明具有结构简单,操作方便等特点,适合在矿井施工中推广和应用。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明取下注浆阀芯既瓦斯导流通道的结构示意图;
图3是本发明分流注浆阀外部结构示意图;
图4是本发明分流注浆阀结构示意图;
图5是本发明分流注浆阀的分流孔结构示意图;
图6是本发明接头的环形槽结构示意图;
图7是本发明的接头的内限位条分布结构示意图;
图8是本发明的外套管由“U”管卡与连接管的连接结构示意图;
图9是本发明的注浆阀芯既瓦斯导流通道与分流注浆阀的连接结构示意图;
图10是本发明的注浆阀芯既瓦斯导流通道结构示意图;
图11是本发明注浆管端部“八”字形穿孔的结构示意图;
图12是本发明的注浆管通过尼龙锁与连接端管的连接结构示意图;
图13是本发明的注浆阀芯与分流注浆阀的连接结构示意图;
在图中:1、抽放管;2、压紧抱箍;3、囊袋;4、接头;5、锁紧抱箍;6、外套管;7、“U”管卡;8、弹簧;9、透盖;10、分流注浆阀;11、注浆阀芯既瓦斯导流通道;12、瓦斯通路;13、密封圈;14、注浆通路;15、尼龙锁;16、注浆管;17、锁紧槽;18、挡环;19、连接管;20、分流控制孔;21、分流孔;22、内通孔;23、扩径孔;24、弧形扩宽孔;25、环形槽;26、内限位条;27、管端口;28、连接端管;29、环形锁槽;30、凸起块;31、弧形面;32、插条;33、环形导浆槽;34、豁口;35、扩径面;36、“八”字形穿孔;37、注浆阀芯;38、外螺纹;39、定位台;40、疏通孔。
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明,本发明并不局限于下面的实施例;
结合附图1~12所述的一种快速组装式注浆封孔装置,包括分流注浆阀10、注浆阀芯既瓦斯导流通道11、抽放管1、接头4和囊袋3,所述分流注浆阀10的两端分别设有用于限制外套管6位置的挡环18,连接管19设置在挡环18外端,在连接管19两侧分别设有用于放置“U”管卡7的锁紧槽17,套在连接管19上的外套管6通过“U”管卡7连接,其中“U”管卡7可以替换为 “I”型管卡;或“T”型管卡;或弧线形管卡;或塑料扎带,也就是外套管6靠近两侧分别设有穿孔,“U”管卡7穿过所述穿孔以及连接管19两侧的锁紧槽17形成牢固的连接;为了保证分流注浆阀10与外套管6之间的密封性,可以在连接管19的外缘面上设置至少一道密封槽,在所述密封槽内设置用于密封的密封圈或水封;本发明在实施过程中同样可以在分流注浆阀10两端的连接管19的外缘面上间隔设置至少一道用于放置玻璃球的“U” 型槽,在所述“U” 型槽内设置复数个玻璃球,其中玻璃球卡在“U” 型槽内,对应的在外套管6端头的内缘面上设置至少一道槽,在使用时玻璃球连接连接管19 上“U” 型槽和外套管6上的槽,可以防止外套管6与分流注浆阀10脱开,其中玻璃球可以替换为塑料球或其它非金属材质的球体;或在分流注浆阀10上挡环18的外端面上设置至少两个相对称的卡槽,对应的在外套管6端头的外端面上设置至少两个与卡槽位置相对应的卡体,在使用过程中当外套管6套在连接管19上后,相应的卡体也插入到相应的卡槽内,此时轻轻的转动外套管6或分流注浆阀10,使卡体与卡槽连接牢固;或在外套管6的端部设置环形凸台,同时将分流注浆阀10上的挡环18设置为与外套管6上一致的凸台,在使用过程中当外套管6套在连接管19上后,相应的两凸台贴合后,用带内槽的非金属快接卡箍将分流注浆阀10与外套管6锁紧;所述连接管19内设有用于连接抽放管1的扩径孔23,扩径孔23处于内通孔22的两端,在所述分流注浆阀10的两端外部分别设有外套管6,然后在两外套管6外端分别设置接头4,在接头4外缘面上设有环形槽25,所述环形槽25为“V”形结构,套在“V”形结构环形槽25的囊袋3通过锁紧抱箍5固定,在接头4内壁设有复数根向内凸起的内限位条26,抽放管1外缘处于内限位条26中,两抽放管1连接分流注浆阀10两端的内壁,此时抽放管1的外缘面与外套管6的内缘面之间形成的间隙为用于连接分流孔21与囊袋3之间的通道,两个囊袋3的相对一端通过锁紧抱箍5固定在两接头4上,两个囊袋3的外端通过压紧抱箍2固定在抽放管1上形成组装式结构;
进一步,在分流注浆阀10的中部一侧设置的分流控制孔20上设有单向阀,所述分流控制孔20两侧的孔壁上分别设有用于分流的分流孔21,在两分流孔21的外侧分别设有弧形扩宽孔24,两分流孔21外端对应外套管6与抽放管1之间形成的间隙连通所述两个囊袋3,其中在分流注浆阀10的一侧设置的分流控制孔20,在分流控制孔20的孔壁上环绕设有多个立条,分流孔21内端设置在立条与立条之间的孔壁上,分流控制孔20内口设有缩颈环,在缩颈环的内口外侧设有环形斜面,玻璃球压在缩颈环的环形斜面上,弹簧8的两端分别顶在玻璃球和分流控制孔20外口设置的透盖9上形成所述单向阀,所述透盖9上设有爆破膜,当爆破膜在达到其所能承受的极限压力时爆开,进而流向单向阀的介质再次分流形成又一介质流动通道;
更进一步,注浆阀芯37处于分流注浆阀10内,所述注浆阀芯37一端的外缘面上设有用于连接注浆管16的外螺纹38,或将外螺纹38替换成快接,在靠近外螺纹38处设有至少两个相互平行的用于装夹的锁紧位,在靠近锁紧位处设有向外凸起的用于定位的环形定位台39,在注浆阀芯37的中部设有注浆通路14,在注浆阀芯37另一端的中部设有疏通孔40,注浆阀芯37的一端连接抽放管1内注浆管16的一端,注浆阀芯37设置的注浆通路14两端分别对应注浆管16和注浆阀芯37中部外部面设置的环形导浆槽33,所述环形导浆槽33对应分流控制孔20的内口;采用上述注浆阀芯37在注浆完成后,将注浆阀芯37取出,然后插入瓦斯抽取管即可;本发明在实施过程中可以将注浆阀芯37替换成注浆和抽取瓦斯一体的注浆阀芯既瓦斯导流通道11,在使用时将注浆阀芯既瓦斯导流通道11处于分流注浆阀10内,尼龙锁15处于注浆管16内的部分形成管端口27外缘面所述槽的锁死,注浆阀芯既瓦斯导流通道11的一端通过尼龙锁15固定连接抽放管1内注浆管16的一端,其中注浆阀芯既瓦斯导流通道11的管端口27外缘面上设有槽,套在管端口27上的注浆管16靠近管端设有多个“八”字形穿孔36,尼龙锁15依次穿过所述“八”字形穿孔36后锁死,注浆阀芯既瓦斯导流通道11设置的注浆通路14两端分别对应注浆管16、和注浆阀芯既瓦斯导流通道11中部外部面设置的环形导浆槽33,所述注浆阀芯既瓦斯导流通道11的一端外缘设有环形锁槽29,在靠近所述环形锁槽29外缘设有扩径面35,环形导浆槽33设置在注浆阀芯既瓦斯导流通道11的中部外缘,在环形导浆槽33两侧的注浆阀芯既瓦斯导流通道11外缘面上的槽中分别设有密封圈13,注浆通路14一端设置在注浆阀芯既瓦斯导流通道11一端连接端管28的管端口27内,所述注浆通路14为“L”形结构;瓦斯通路12一端设置在注浆阀芯既瓦斯导流通道11的另一端端面上,瓦斯通路12的另一端处于注浆阀芯既瓦斯导流通道11靠近一端的外壁上,所述瓦斯通路12为“L”形结构,注浆阀芯既瓦斯导流通道11的另一端端面上设有复数个向前延伸的插条32,插条32外端的外缘为弧形面31,所述插条32与插条32之间的豁口34形成插条32的涨缩,在插条32的靠近端部外侧分别设有凸起块30,注浆阀芯既瓦斯导流通道11的扩径面35一端钉在分流注浆阀10内通孔22的一端,插条32的凸起块30卡在分流注浆阀10内通孔22的另一端;
再进一步,所述环形导浆槽33对应分流控制孔20的内口,在环形导浆槽33两侧的注浆阀芯既瓦斯导流通道11外缘面上分别设有用于密封的密封圈13,所述密封圈13外缘与分流注浆阀10内通孔22壁过盈配合,瓦斯通路12的一端处于注浆阀芯既瓦斯导流通道11另一端,瓦斯通路12的另一端处于注浆阀芯既瓦斯导流通道11靠近一端的外壁上,在注浆管16外缘与抽放管1内壁之间留有间隙形成所述的快速组装式注浆封孔装置。
本发明不仅适用于矿井中密封瓦斯抽放孔的密封,同样适用于对各种形式的孔体进行密封,适用于各行各业。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例,当前认为是适宜的,但是,需要强调的是,本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。