矿井管路伸缩器.pdf

本实用新型公开了一种使矿井井筒管路动态的适应井壁破坏下沉的矿井管路伸缩器。它是为解决矿山立井井筒因受各种因素影响，而使井壁发生破裂下沉，进而使管路受损而设置的一种安全保护设施。其结构主要由钢管接头、特制波纹伸缩节、中部支撑钢管、加强筋板、联接盘、双头螺栓连杆、紧固螺帽、活动导管、固定导向套管组成。特制波纹伸缩节和钢管与联接盘纵向焊连为一体，由此构成管路伸缩主体和管路介质通道。由活动导管、固定导向套管、双头螺栓连杆和紧固螺帽组成的导向连杆机构在中部加强筋板和两端联接盘作为固定支点的支撑下纵向起到了垂直导向的作用，横向起到了控制扭曲、弯曲变形的作用。当管路下沉量达到极限值，可靠的保护了特制波纹伸缩节。

1.   一种矿井管路伸缩器，其特征是：它分别由钢管接头、特制波纹伸缩节、中部支撑钢管、加强筋板、联接盘、双头螺栓连杆、紧固螺帽、活动导管、固定导向套管组成，特制波纹伸缩节和钢管接头、联接盘、中部支撑钢管纵向中对中焊连为一体，并由四副导向连杆机构限位支撑，整体结构上下左右对称对位布置。

矿井管路伸缩器
技术领域
本实用新型公开了一种使矿井井筒管路动态的适应井壁破坏下沉的可缩管路，尤其在矿井井壁可缩部位或在应力集中易产生破坏下沉部位或已发生破坏下沉部位设置的矿井管路伸缩器。
背景技术
为开发矿山资源而建设的矿井井筒，其内根据需要往往要设置供水管路、排水管路、注浆管路、压风管路等井筒装备设施。但由于从过去到今天已有不少立井冻结井壁和钻井井壁发生破裂事故，而给井筒装备带来相应破坏，给矿井管路运行带来了一定的危害。纠其井壁破裂主要原因：一是表土含水层因疏水而产生固结沉降；二是土体约束井壁热涨冷缩；三是冻结井壁在解冻后融沉；四是地表水向地下渗透。以上各种原因都不同程度地产生覆盖土体下沉，土体在下沉过程中，对井壁外表产生向下的作用力——竖直附加力，该力到达一定值时，造成井壁在基岩与冲击层交界面部位或其它部位破裂、下沉。据有关资料分析，该竖直附加力受客观因素制约在所难免，只是各自地质、地矿、地貌和环境气候不同以及井壁结构设计和施工方法、施工质量的不同，附加力大小也有所不同。
由于井壁的破坏下沉，带动生根于井壁上的管子梁一同下沉，管子梁又压迫管路，使之处在基岩与冲击层面交界面等部位的管子梁、管路首先受到影响，进而逐步向上和向下双向影响，直至明显出现扭曲、变形、断裂爆管等破坏事故。以往，人们都是采取停止生产，对管子梁和管路进行被动的更换维修，而忽略了如何使管路动态的适应井壁的变化，从而保证安全可靠运行的问题。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种在立井井壁可缩部位或在应力集中易产生破坏下沉部位或已发生破坏下沉部位采用便于测量观察保护管路安全运行的矿井管路伸缩器。
本实用新型的目地是这样实现的：
该矿井管路伸缩器分别由钢管接头、特制波纹伸缩节、中部支撑钢管、加强筋板、联接盘、双头螺栓连杆、紧固螺帽、活动导管、固定导向套管组成，特制波纹伸缩节和钢管接头、联接盘、中部支撑钢管纵向中对中焊连为一体，并由四副导向连杆机构限位支撑，整体结构上下左右对称对位布置。当钢管接头上部的管路来压下沉时，两节特制波纹伸缩节同时被压缩，此时，四副由活动导管、固定导向套管、双头螺栓连杆和紧固螺帽共同组成的导向连杆机构在中部加强筋板和两端联接盘作为固定支点的支撑下联合动作，在纵向起到了垂直导向压缩，横向起到了控制扭曲、弯曲变形的作用。同时，当管路下沉量达到极限值，即H和2H都等于零时，此时由于四副导向连杆机构的限位支撑作用，可靠的保护了特制波纹伸缩节。
本实用新型的显著特点在于：
1.根据矿井的实际状况，管路的伸缩量可依情设定。
2.两节特制波纹伸缩节和二节钢管接头与两只联接盘和中部支撑钢管纵向中对中焊连为一体，并由四副起导向固定作用的导向连杆机构锁固，强度高，整体性好，稳定性强。
3.整体结构上下左右对称对位布置，现场安装方便，不受方位限制。
4.通过活动导杆与固定导向套管相对运动，即H尺寸的变化，动态的反映出管路或井壁的下沉量。H尺寸便于观察测量。
5.当管路下沉量达到极限，即四副导向连杆机构的H和2H都等于零时，由于四副导向连杆机构的限位支撑作用，特制波纹伸缩节得到了可靠保护。此时提醒人们要对管路或井壁应采取相应防范措施。
附图说明
图1为本实用新型矿井管路伸缩器的总装图
图2为本实用新型矿井管路伸缩器的A-A剖面图
具体实施方式
由图1、图2可以看出该矿井管路伸缩器的基本结构和装配运作形式。
该矿井管路伸缩器采用上下左右对称对位布置。上下端的钢管接头1分别与特制波纹伸缩节2中部支撑钢管3纵向中对中特殊焊接一体，钢管接头1端部再与管路坡口组焊成一体，由此构成管路伸缩主体和管路介质通道。
上下两只联接盘5分别与钢管接头1双面焊接为一体，八块加强筋板4分别与中部支撑钢管3和四根固定导向套管9对称组焊为一体，由此每副导向连杆机构就形成了纵向的三个固定支点。
由固定导向套管9、沉头焊接在联接盘5上的活动导管8和双头螺栓连杆6配紧固螺帽7共同组成四副导向连杆机构，它纵向起到了垂直导向压缩，横向起到了控制扭曲、弯曲变形的作用，保证了矿井管路伸缩器的正常工作。同时，当管路下沉量达到极限值，即H和2H都等于零时，此时四副导向连杆机构的限位支撑作用，又可靠的保护了特制波纹伸缩节。
矿井管路伸缩器的各个焊接部位都是通过连续角焊焊缝10来实现的。
另外，图1中的D为管路外径尺寸；H为每个特制波纹伸缩节的最大压缩量；2H为两个特制波纹伸缩节的最大伸缩量。