一种井下单回路注水封堵器.pdf

1、(10)授权公告号 CN 203879443 U(45)授权公告日 2014.10.15CN203879443U(21)申请号 201320751368.2(22)申请日 2013.11.25E21B 33/12(2006.01)(73)专利权人山东科技大学地址 266590 山东省青岛市黄岛经济技术开发区前湾港路579号(72)发明人王诗海 张兴民 鲍攀 王体衡李西安 卢璐 修同泽 李彬木(54) 实用新型名称一种井下单回路注水封堵器(57) 摘要本实用新型公开了一种井下单回路注水封堵器，主要用于矿山井下采场上覆岩层导水裂隙带高度观测。主要结构包括两个封堵胶囊、金属骨架、可调单向压力控制阀，

2、封堵器通过钻杆与注水控制台连接。该发明通过使用可调单向压力控制阀改变了传统封堵器使用的双回路注水方式，简化了仪器结构，从而使操作更加方便、可靠，提高了工作效率，并且降低了工作强度。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图2页(10)授权公告号 CN 203879443 UCN 203879443 U1/1页21.一种井下单回路注水封堵器，其包括两个封堵胶囊、金属骨架、可调单向压力控制阀，其中金属骨架包括起胀腔、注水腔、进水口和导向锥头，其特征在于：金属骨架上的注水口与下端起胀腔相通；两个起

3、胀腔通过外接管连通；起胀腔通过可调单向压力控制阀与注水腔相通；封堵胶囊套在封堵腔上，并通过封闭环进行密封。2.根据权利要求书1所述的一种井下单回路注水封堵器，其特征在于：所述的可调单向压力控制阀采用机械弹簧结构制造 ，其安装位置内嵌在注水腔两端，流向朝向注水腔。3.根据权利要求书1所述的一种井下单回路注水封堵器，其特征在于：所述的金属骨架为不等径圆柱形结构，通过各部件螺纹连接组装实现，起胀腔和注水腔壁上加工有小孔状出水口。权 利 要 求 书CN 203879443 U1/2页3一种井下单回路注水封堵器技术领域0001 本实用新型涉及采矿工程和岩土工程测试技术领域，具体涉及井下采场上覆岩层导水裂

4、隙带高度的观测。背景技术0002 目前，传统的井下注水封堵器采用双回路注水管路，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。0003 以往曾公开了一些有关的不同技术方案，本实用新型与其进行认真对比。0004 对于申请号90106843.7专利文件，其技术方案采用类似车胎气门芯式的胶皮环单向阀实现分流，钻杆连接双端堵水器推入钻孔中，堵水器通过胶管连接注水控制台。该装置在使用中存在以下问题： 使用胶管在钻孔中注水，容易造成胶

5、管在钻孔中磨损，经常出现故障，观测效率低； 使用胶皮环单向压力阀对胶囊内压力不能进行调节，并且长期使用会使胶皮环疲劳，降低胶囊内的压力，导致封堵效果下降，影响观测效果；胶皮环单向压力阀安装位置不合适，增加了专用注水回路，并且使加工工艺复杂。0005 对于专利号CN202937264U专利文件，其技术方案采用电磁式水流调节装置实现分流，虽然可实现双回路注水方式改为单回路注水方式，但在使用中会存在以下问题：该装置工作原理复杂，使用、操作困难，容易增加仪器的故障率； 该装置机械结构复杂，使仪器的体积增大，这对于有限的钻孔作业空间来说实施难度较大； 采用电磁式原理其绝缘、防爆等技术问题较难实现，容易出

6、现安全隐患。如果用简单可靠的机械弹簧压力控制阀代替电磁式水流调节装置无疑是一个明显改进。0006 本实用新型的技术方案采用可调单向压力控制阀采用机械弹簧结构，具有单向压力可调性能，并且具有结构简单、尺寸小、安全可靠，经久耐用、制造成本低等优点。该技术方案充分考虑了实际情况，更适应现场的需求，具有较好的实用性。0007 本实用新型内容0008 为了克服现有井下注水封堵器结构复杂和操作困难的不足，本实用新型提供一种井下单回路注水封堵器，该实用新型通过使用可调单向压力控制阀改变了传统封堵器使用的双回路注水方式，节省一条起胀回路，不仅简化了仪器结构，而且操作更加方便、可靠，从而提高了工作效率，降低了工

7、作强度。说 明 书CN 203879443 U2/2页40009 本实用新型所采用的技术方案是：0010 一种井下单回路注水封堵器，主要结构包括：两个封堵胶囊、金属骨架、可调单向压力控制阀，其中金属骨架包括起胀腔、注水腔、进水口和导向锥头。金属骨架上的注水口与下端起胀腔相通；两个起胀腔通过外接管连通；起胀腔通过可调单向压力控制阀与注水腔相通；封堵胶囊被套封堵腔上，并通过封闭环进行密封。使用时，高压水通过进水口进入起胀腔起胀封堵胶囊，待胶囊内压力大于单向压力控制阀开启压力时，胶囊内水进入注水腔。使其通过单回路注水同时实现封堵和注水的目的。0011 上述的金属骨架为不等径圆柱形结构，通过各部件螺纹

8、连接组装实现，起胀腔和注水腔壁上加工有小孔状出水口。0012 上述的可调单向压力控制阀，它被内嵌在注水腔两端，流向朝向注水腔，其阀开启压力需预设。0013 本实用新型具有以下有益技术效果：0014 本实用新型通过使用可调单向压力控制阀，将传统仪器采用的双回路注水方式合并成单回路注水方式，节省一条起胀回路，不仅简化了仪器结构，降低了加工成本；而且操作更加方便、可靠，从而提高了工作效率，降低了工作强度。附图说明0015 图1为本实用新型结构示意图。0016 图2为图1 A方向视图。0017 图3为图1 B方向剖面图。具体实施方式0018 结合图1图3，一种井下单回路注水封堵器，主要结构包括两个封堵

9、胶囊（1）、金属骨架（2）、可调单向压力控制阀（3）、外接管（4），其中金属骨架（2）包括：进水口（5）、起胀腔（6）、泄流口（7）、注水腔（8）、注水口（9）、导向锥头（11）。进水口（5）和下端起胀腔（6）直接相通，封堵胶囊（1）分别被套在两端起胀腔（6）上，通过封闭环（10）压紧，起胀腔（6）加工有泄流口（7）与封堵胶囊（1）内部相通，两个封堵胶囊通过外接管（4）实现互通，在起胀腔（6）和注水腔（8）之间连接单向压控制阀（3），注水腔（8）腔壁上加工有注水口（9），导向锥头（11）与上端起胀腔连接。观测时，高压水从封堵器进水口（5）进入起胀腔（6），通过泄流口（7）进入第一个封堵胶囊（1

10、）.又通过外接管（4）进入下一个胶囊，使俩胶囊同时鼓起，在钻孔中实现封堵，待胶囊内压力大于可调单向压力控制阀（3）的开启压力时，水通过单向阀溢流口进入注水腔（8），水从注水口（9）进入注水空间，实现注水功能。从而通过单回路注水能够同时实现封堵功能和注水功能。0019 以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，在本说明书的教导下本领域技术人员还可以做出等同方式或明显原理方法。这些均应在本实用新型的保护范围之内。说 明 书CN 203879443 U1/2页5图1图2说 明 书 附 图CN 203879443 U2/2页6图3 说 明 书 附 图CN 203879443 U