提拉式卡瓦止漿塞的製作方法
2023-04-28 22:31:11 1
提拉式卡瓦止漿塞的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種巖層注漿用的提拉式卡瓦止漿塞，特別適用於中、深孔及超深孔止漿。主要利用膠筒受拉變形與井壁密實結合達到封閉止漿的目的，通過錐體與卡瓦的相對運動，使卡瓦通過膨脹力與井壁巖石緊密貼合，成為膠筒受拉支點，膠筒受拉產生變形，與井壁貼實封閉止漿。在注漿結束後，通過倒開反絲接頭，是卡瓦與錐體不再形成相對運動，卡瓦呈最小狀態，不再脹開，膠筒沒有受力支點，恢復原來狀態，順利提出止漿塞。本實用新型的有益效果是：承載壓力大，止漿效果好，操作方便，簡單實用，能夠反覆多次使用。
【專利說明】提拉式卡瓦止漿塞
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及一種止漿塞，尤其是一種提拉式卡瓦止漿塞。
[0003]【背景技術】:
[0004]近年來由於礦山井巷建設技術的不斷進步和加快，作為關鍵線路上的立井井筒也在不斷加深和加快，越來越多的超千米井筒已經或正在形成生廣能力，在井筒施工過程中，井筒的防治水已經是制約井筒建設形成及質量的重要因素之一。
[0005]注漿技術是井巷施工中與地下水害作鬥爭的重要手段之一。通常以注漿泵為動力源，利用泵的壓力把配製好的、具有充塞膠結性能的漿液，通過注漿孔(或注漿管)注入含水地層中，漿液以充填或滲透等形式驅走巖石裂隙或孔隙中的水，達到封堵裂隙、隔絕水源，或將鬆散巖層膠結成不透水的整體的目的，從而起到永久性的堵水與加固作用，然後進行井巷挖掘工作。
[0006]井筒地面預注漿，是在井筒開鑿之前，從地面圍繞著井筒的四周鑽進一些注漿孔，到裂隙含水巖層，然後把配製好的漿液用注漿泵通過輸漿管和注漿管，注入到裂隙含水巖層中堵水，經檢查達到封水目的後，再進行井筒掘砌的施工方法。我國經過幾十年的發展和探索，隨著施工裝備的進步，預注漿防治水已經取得了比較成熟的經驗和技術，隨著超深礦井的越來越多，原有的止漿技術(裝備)已不能滿足現在施工的需要，特別是隨著礦井深度的增加，注漿壓力越來越大，現在的注漿壓力很多超過25MPa，甚至達到30 MPa，原有止漿塞壓力基本上在15 MPa以下，所以注漿技術對止漿塞的要求越來越高。而且止漿塞止漿效果的好壞直接影響到注漿堵水的效果，影響到井筒建設的速度，直至影響整個建井的速度。
[0007]
【發明內容】
:
[0008]本實用新型的目的是提供一種承載壓力大，止漿效果好，操作方便，簡單實用，能夠反覆多次使用的提拉式卡瓦止漿塞。
[0009]為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案為:
[0010]一種提拉式卡瓦止漿塞，包括連接頭、芯杆、法蘭、連接杆、反絲接頭、卡瓦、圓錐體、上託盤、膠筒和下託盤，其特徵是:在芯杆的頂端設有連接頭，在芯杆的外面自上而下依次設有法蘭、連接杆、反絲接頭、卡瓦、圓錐體、上託盤、膠筒和下託盤。
[0011]根據所述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述芯杆由上芯杆和下芯杆組成，採用鑽探用鑽杆，經過特殊工藝處理，具有強度高、韌性好等特點，不僅能承受較大拉力，還能承受較高的注漿壓力。
[0012]根據所述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的連接杆為空心金屬管，套在上芯杆的外部，設備設有法蘭，下部設有卡瓦。
[0013]根據所述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的反絲接頭採用45#空心鋼加工而成，上端連接上芯杆，下端連接下芯杆，採用反絲結構主要是保證注漿結束後，通過旋轉鑽具(右旋、正轉)能使上、下芯杆脫開，錐體下移，卡瓦與井壁14分離，順利提出止漿塞。
[0014]根據所述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的卡瓦採用45#空心鋼加工而成，表面增加了 4-6道溝槽，使卡瓦與井壁的接觸面積更加可靠，從而加大止漿塞的提拉力。
[0015]根據所述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的圓錐體的頂端設有錐體壓帽，錐體側面上設有導向鍵，採用45#空心鋼加工而成，斜度按照注漿深度、壓力和止漿塞規格的不同選用不同的錐度，主要達到提拉時使卡瓦有效、可靠脹開，並能夠在設定拉力下鎖死，防止注漿過程中向下滑動，導致卡瓦鬆動，止漿失敗。
[0016]根據所述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的導向鍵採用燕尾設計，不僅保證與卡瓦可靠結合，而且能夠使卡瓦在導向鍵上自由滑動，在錐體上下移動時，卡瓦能夠相應的與井壁接觸、分離。
[0017]根據所述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的膠筒採用優質橡膠製作，保證在受拉工作時與井壁密實結合、不漏漿液，在錐體下移、卡瓦鬆開時恢復原狀，順利從鑽孔內提出。
[0018]本實用新型的有益效果是:承載壓力大，止漿效果好，操作方便，簡單實用，能夠反覆多次使用。
[0019]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0020]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0021]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0022]圖2是本實用新型的工作(止漿)示意圖。
[0023]圖3是本實用新型的起塞示意圖。
[0024]圖中:1接頭、2上芯杆、3法蘭、4連接杆、5反絲接頭、6下芯杆、7錐體壓帽、8卡瓦、9導向鍵、10圓錐體、11上託盤、12膠筒、13下託盤、14井壁。
[0025]【具體實施方式】:
[0026]在圖1、圖2、圖3中，一種提拉式卡瓦止漿塞，包括連接頭1、芯杆(2，6)、法蘭3、連接杆4、反絲接頭5、卡瓦8、圓錐體10、上託盤11、膠筒12和下託盤13。在芯杆的頂端設有連接頭1，在芯杆的外面自上而下依次設有法蘭3、連接杆4、反絲接頭5、卡瓦8、圓錐體10、上託盤11、膠筒12和下託盤13。所述芯杆由上芯杆2和下芯杆6組成，採用鑽探用鑽杆，經過特殊工藝處理，具有強度高、韌性好等特點，不僅能承受較大拉力，還能承受較高的注漿壓力。所述的連接杆4為空心金屬管，套在上芯杆2的外部，設備設有法蘭3，下部設有卡瓦8。所述的反絲接頭5採用45#空心鋼加工而成，上端連接上芯杆2，下端連接下芯杆6，採用反絲結構主要是保證注漿結束後，通過旋轉鑽具(右旋、正轉)能使上、下芯杆6脫開，錐體下移，卡瓦8與井壁14分離，順利提出止漿塞。所述的卡瓦8採用45#空心鋼加工而成，表面增加了 4-6道溝槽，使卡瓦8與井壁14的接觸面積更加可靠，從而加大止漿塞的提拉力。所述的圓錐體10的頂端設有錐體壓帽7，錐體側面上設有導向鍵9，採用45#空心鋼加工而成，斜度按照注漿深度、壓力和止漿塞規格的不同選用不同的錐度，主要達到提拉時使卡瓦8有效、可靠脹開，並能夠在設定拉力下鎖死，防止注漿過程中向下滑動，導致卡瓦8鬆動，止漿失敗。所述的導向鍵9採用燕尾設計，不僅保證與卡瓦8可靠結合，而且能夠使卡瓦8在導向鍵9上自由滑動，在錐體上下移動時，卡瓦8能夠相應的與井壁14接觸、分離。所述的膠筒12採用優質橡膠製作，保證在受拉工作時與井壁14密實結合、不漏漿液，在錐體下移、卡瓦8鬆開時恢復原狀，順利從鑽孔內提出。
[0027]工作原理:主要利用膠筒12受拉變形與井壁14密實結合達到封閉止漿的目的，通過錐體與卡瓦8的相對運動，使卡瓦8通過膨脹力與井壁14巖石緊密貼合，成為膠筒12受拉支點，膠筒12受拉產生變形，與井壁14貼實封閉止漿。在注漿結束後，通過倒開反絲接頭5，是卡瓦8與錐體不再形成相對運動，卡瓦8呈最小狀態，不再脹開，膠筒12沒有受力支點，恢復原來狀態，順利提出止漿塞。
[0028]使用方法:
[0029]1、首先根據鑽孔直徑、深度、注漿壓力選擇相應規格的止漿塞，檢查所有接頭1，對所有正絲(右旋)接頭I施以大力矩，防止在下塞、注漿過程中脫扣；
[0030]2、檢查活動法蘭3、卡瓦8沿導向鍵9活動是否靈活，導向鍵9固定是否牢靠；
[0031]3、反絲接頭5旋緊前要塗絲扣油並加纏盤根；
[0032]4、上下託盤(11，13)的配合要使膠筒12呈自然狀態，不要受力和留有間隙；
[0033]5、配好鑽具，下入設計深度，下放過程中速度不要太快，遇阻時不要強行下放和提拉，要將止漿塞倒開後起塞，以免損壞；
[0034]6、下至設計深度時，向上提拉，達到設計拉力鎖死，防止由於重力原因是錐體下移，卡瓦8鬆動，止漿失敗；
[0035]7、壓水實驗、注漿作業見圖3 ；
[0036]8、注漿作業結束後，按照設計設計及壓力情況洩壓；
[0037]9、洩壓結束後，右旋倒開反絲接頭5，緩慢上提，確認卡瓦8不再受力、上芯杆2和下芯杆6脫離後再以正常速度提出止漿塞見圖4 ；
[0038]10、清洗、檢修，準備下次使用。
【權利要求】
1.一種提拉式卡瓦止漿塞，包括連接頭、芯杆、法蘭、連接杆、反絲接頭、卡瓦、圓錐體、上託盤、膠筒和下託盤，其特徵是:在芯杆的頂端設有連接頭，在芯杆的外面自上而下依次設有法蘭、連接杆、反絲接頭、卡瓦、圓錐體、上託盤、膠筒和下託盤。
2.根據權利要求1所描述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述芯杆由上芯杆和下芯杆組成，採用鑽探用鑽杆。
3.根據權利要求1所描述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的連接杆為空心金屬管，套在上芯杆的外部，設備設有法蘭，下部設有卡瓦。
4.根據權利要求1所描述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的反絲接頭採用45#空心鋼加工而成，上端連接上芯杆，下端連接下芯杆。
5.根據權利要求1所描述的提拉式卡瓦止漿塞，其特徵在於:所述的卡瓦採用45#空心鋼加工而成,表面增加了 4-6道溝槽。
【文檔編號】E21B33/134GK203835329SQ201420258074
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】陳剛, 張玉清, 張繼新, 張健 申請人:棗莊礦業集團中興建安工程有限公司