一种静态胀裂快速封孔装置的制作方法

4
°
，两端外侧设有环形凹槽。
12.进一步地，所述膨胀胶管的两端外侧分别设有挤压扣套，挤压扣套的一端与注浆管通过螺纹连接。
13.进一步地，所述挤压扣套的内侧设有绕挤压扣套内径呈环状分布的挤压扣头，所述挤压扣头包括挤压面和摩擦面，挤压面朝向膨胀胶管边缘一侧，摩擦面朝向膨胀胶管中心一侧，挤压面与挤压扣套轴线的夹角为60-80
°
，摩擦面与挤压扣套轴线的夹角为15-35
°
。
14.进一步地，所述膨胀胶管的中间部分外侧设有橡胶层，厚度为1-3mm。
15.本实用新型的有益效果如下：
16.本实用新型操作简单，使用方便，操作人员只需调整好静态胀裂快速封孔装置工作压力装入孔内后接入高压浆液就可使用。
17.本实用新型通过压力控制阀来调节静态胀裂快速封孔装置的工作压力，更加灵活多变并且稳定性更强，采用扣头与变径凹槽相结合的方法固定膨胀胶管，使膨胀胶管固定更牢靠不易脱出，膨胀胶管外部黏附一层软质橡胶层，能更灵活的适应钻孔内的复杂环境，使密封更严密。
18.通过使用本实用新型，解决静态胀裂切顶卸压注浆封孔问题，有效防止在高压注浆过程中浆液向外渗漏问题，实现在封孔器达到工作压力后的保压，解决在封孔器向孔内注浆时压力泄漏问题，解决常用封孔器遇到的爆破阀无法打开的问题。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为图1的局部放大图a；
21.图3为图1的局部放大图b；
22.其中：1-阀套；2-阀芯ⅰ；3-弹簧；4-阀座ⅰ；5-橡胶垫圈ⅰ；6-橡胶垫圈ⅱ；7-挤压扣套；8-膨胀胶管；9-注浆管；10-橡胶层；11-橡胶垫圈ⅲ；12-阀芯ⅱ；13-阀座ⅱ；14-调压弹簧；15-调压螺母；16-出浆孔口；17-压力控制阀；18-注浆膨胀管体；19-单向逆流阀；20-注浆孔口；21-浆液导口；22-挤压面；23-挤压扣头；24-摩擦面；25-环形凹槽。
具体实施方式
23.结合附图，对本实用新型做进一步说明。
24.如图所示，一种静态胀裂快速封孔装置，包括单向逆流阀19、注浆膨胀管体18以及压力控制阀17，三者通过螺纹连接，连接处均有橡胶垫圈，防止高压浆液溢出，单向逆流阀19通过弹簧3将阀芯ⅰ2压在注浆孔口20，外部压力高于弹簧3压力时阀芯ⅰ2被顶起使浆液从注浆孔口20流入，当内部压力高导致浆液回流时在弹簧3与内部压力共同作用下阀芯ⅰ2被顶在注浆孔口20防止浆液逆流；压力控制阀17通过调压螺母15调节封孔器内部工作压力，当膨胀胶管8在压力作用下充分膨胀实现封孔后，注浆管9内压力不断升高达到预定工作压力时内部高压超过调压弹簧14提供的压力，浆液将阀芯ⅱ12顶起从而通过位于调压螺母15轴线上的出浆孔口16流出，继续向孔内注浆；注浆管9与挤压扣套7通过螺纹连接，将膨胀胶管8边缘处夹在中间，挤压扣套7内侧设有挤压扣头23，在旋入过程中不断挤压膨胀胶管8使其压紧变形并增大摩擦，注浆管9靠近边缘部分管外径增大，同时管径外侧设有环形凹槽
25，让变形后的膨胀胶管8充满环形凹槽25内部，挤压扣套7与注浆管9之间的缝隙随着越向边缘靠近越窄，从而挤压膨胀胶管8张紧，三者共同作用防止膨胀胶管8在高压工作环境下脱出对生命财产造成威胁，注浆管9通过分布于注浆管9上的浆液导口21向膨胀胶管8输送高压浆液使其膨胀变形从而实现封孔，膨胀胶管8外侧粘附有一层软质橡胶层10，膨胀胶管8充分膨胀后挤压软质橡胶层10使其与孔面充分接触，避免由于打孔质量导致的碎渣以及局部凸起造成封孔不严浆液外泄。
25.注浆管9边缘处管外径增大区域边线与轴中心线夹角为2
°
～4
°
，外侧设有环形凹槽25以满足膨胀胶管8挤压变形要求。
26.挤压扣套7与注浆管9螺纹连接，挤压扣套7内侧设有挤压扣头23，挤压扣头23绕内径呈环状，分为挤压面22与摩擦面24，挤压面22朝向膨胀胶管边缘一侧，挤压面22与挤压扣套轴线夹角大，为60
°
～80
°
，摩擦面24与挤压扣套轴线夹角小，为15
°
～35
°
。在挤压扣套7旋入过程中不断挤压膨胀胶管8使其受力变形从而达到防脱目的。
27.注浆管9与膨胀胶管8膨胀区接触面分布设有浆液导口21，高压浆液通过浆液导口21流至管外使膨胀胶管8膨胀达到封堵目的。
28.软质橡胶层10厚度为1～3mm，应为质地较软易于变形，黏附于膨胀胶管8未被注浆管9与挤压扣套7固定的外侧，避免由于打孔质量导致的碎渣以及局部凸起造成封孔不严浆液外泄，起补充封堵作用。
29.压力控制阀17由调压弹簧14提供压力，通过调压螺母15设置预定压力，阀芯ⅱ12通过注浆管9管内与压力控制阀17外部之间的压差来实现打开与关闭，由于调压弹簧14提供压力，因此可以实现注浆管9内压力保持恒定不变实现保压。
30.浆液从注浆孔口20进入封孔装置，在一定压力作用下克服弹簧3的阻力推开单向逆流阀19的阀芯ⅰ2进入封孔装置，随着装置内压力增大浆液通过分布于注浆管9壁面上的浆液导口21流入注浆管9与膨胀胶管8之间，逐渐使膨胀胶管8膨胀以实现钻孔的封堵，同时膨胀胶管外部黏附一层软质橡胶层10，弥补由于打孔质量导致的碎渣以及局部凸起造成封孔不严与高压浆液外泄，装置内压力达到工作压力后随着继续注浆，压力控制阀17的阀芯ⅱ12被推起，高压浆液通过压力控制阀17从出浆孔口16流出，装置内部压力与压力控制阀17的调压弹簧15实现动态平衡，既保证封孔装置内部压力基本保持不变，又使浆液不断向钻孔内流动。
31.本实用新型的工作原理如下：
32.将调节好的静态胀裂快速封孔装置装入孔中，接入高压泵泵送浆液，浆液推开单向逆流阀后进入注浆管，由于前期无法达到压力控制阀的开启压力，因此装置内部压力不断升高，膨胀胶管在高压作用下不断膨胀，直至成功封堵钻孔，当静态胀裂快速封孔装置内部压力达到压力控制阀的开启压力后压力控制阀阀芯打开，高压浆液进一步注入钻孔中，同时静态胀裂快速封孔装置内外压力达到动态平衡，维持有效封孔状态。


技术特征：
1.一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：包括注浆膨胀管体（18），所述注浆膨胀管体（18）的一端设有单向逆流阀（19），另一端设有压力控制阀（17），所述单向逆流阀（19）包括阀套（1）、阀芯ⅰ（2）和阀座ⅰ（4），阀座ⅰ（4）的一端与注浆膨胀管体（18）连接，另一端与阀套（1）连接，阀套（1）和阀座ⅰ（4）上设有注浆孔口（20），阀芯ⅰ（2）位于阀套（1）和阀座ⅰ（4）之间，且位于阀套（1）的注浆孔口（20）底部，阀芯ⅰ（2）上套设有弹簧（3），弹簧（3）的另一端与阀座ⅰ（4）连接，所述压力控制阀（17）包括阀座ⅱ（13）和阀芯ⅱ（12），阀座ⅱ（13）的一端与注浆膨胀管体（18）连接，另一端连接有调压螺母（15），阀座ⅱ（13）和调压螺母（15）上设有出浆孔口（16），阀芯ⅱ（12）位于阀座ⅱ（13）和调压螺母（15）之间，且位于阀座ⅱ（13）的出浆孔口（16）底部，阀芯ⅱ（12）上套设有调压弹簧（14），调压弹簧（14）的另一端与调压螺母（15）连接。2.根据权利要求1所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述单向逆流阀（19）的阀座ⅰ（4）与注浆膨胀管体（18）通过螺纹连接，连接端设有橡胶垫圈ⅱ（6）。3.根据权利要求1所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述阀套（1）和阀座ⅰ（4）的连接端设有橡胶垫圈ⅰ（5）。4.根据权利要求1所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述压力控制阀（17）的阀座ⅱ（13）与注浆膨胀管体（18）通过螺纹连接，连接端设有橡胶垫圈ⅲ（11）。5.根据权利要求1所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述注浆膨胀管体（18）包括从内到外的注浆管（9）和膨胀胶管（8）。6.根据权利要求5所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述注浆管（9）与膨胀胶管（8）的膨胀区接触面设有注浆导口（21），通过注浆导口（21）与膨胀胶管（8）连通。7.根据权利要求6所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述注浆管（9）的两端外径大于中间部分的外径，两端与轴线的夹角为2-4
°
，两端外侧设有环形凹槽。8.根据权利要求7所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述膨胀胶管（8）的两端外侧分别设有挤压扣套（7），挤压扣套（7）的一端与注浆管（9）通过螺纹连接。9.根据权利要求8所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述挤压扣套（7）的内侧设有绕挤压扣套（7）内径呈环状分布的挤压扣头（23），挤压扣头（23）包括挤压面（22）和摩擦面（24），挤压面（22）朝向膨胀胶管（8）边缘一侧，摩擦面朝向膨胀胶管（8）中心一侧，挤压面（22）与挤压扣套（7）轴线夹角为60-80
°
，摩擦面（24）与挤压扣套（7）轴线夹角为15-35
°
。10.根据权利要求9所述的一种静态胀裂快速封孔装置，其特征在于：所述膨胀胶管（8）的中间部分外侧设有橡胶层（10），厚度为1-3mm。

技术总结
一种静态胀裂快速封孔装置，属于注浆封孔装置技术领域，可解决静态胀裂切顶卸压注浆封孔问题，包括单向逆流阀、注浆膨胀管和压力控制阀，注浆膨胀管体由最内侧注浆管，中间层膨胀胶管以及挤压扣套组成，挤压扣套与注浆管通过螺纹连接，逐步挤压中间的膨胀胶管，挤压扣套与注浆管之间的缝隙随着越向边缘靠近越窄，使膨胀胶管挤压变形，同时挤压扣套内侧设有扣头，注浆管靠近边缘部分管径增大，同时管径外侧设有环装凹槽，两者共同作用压紧膨胀胶管防止其脱出，注浆管与膨胀胶管膨胀对应的区域设有通向管内的浆液导口，使高压浆液通过导口导致管外使膨胀胶管喷张实现封孔目的。本实用新型结构简单，使用方便，安全可靠。安全可靠。安全可靠。


技术研发人员：李治祥 王福奇 吴军 王江宁 高潮 田斌 辛万旭 任远达 张华 李均均 莫正虎 任兴云 乔安 张涛
受保护的技术使用者：华亭煤业集团有限责任公司
技术研发日：2022.09.02
技术公布日：2022/12/6