提拉式卡瓦止?jié){塞的制作方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
本發(fā)明涉及一種止?jié){塞，尤其是一種提拉式卡瓦止?jié){塞。
[0002]【背景技術】:
近年來由于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。
[0003]注漿技術是井巷施工中與地下水害作斗爭的重要手段之一。通常以注漿泵為動力源，利用泵的壓力把配制好的、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，或將松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，然后進行井巷挖掘工作。
[0004]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鉆進一些注漿孔，到裂隙含水巖層，然后把配制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后，再進行井筒掘砌的施工方法。我國經過幾十年的發(fā)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?jié){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?jié){塞壓力基本上在15 MPa以下，所以注漿技術對止?jié){塞的要求越來越高。而且止?jié){塞止?jié){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。
[0005]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種承載壓力大，止?jié){效果好，操作方便，簡單實用，能夠反復多次使用的提拉式卡瓦止?jié){塞。
[0006]為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
一種提拉式卡瓦止?jié){塞，包括連接頭、芯桿、法蘭、連接桿、反絲接頭、卡瓦、圓錐體、上托盤、膠筒和下托盤，其特征是:在芯桿的頂端設有連接頭，在芯桿的外面自上而下依次設有法蘭、連接桿、反絲接頭、卡瓦、圓錐體、上托盤、膠筒和下托盤。
[0007]根據所述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述芯桿由上芯桿和下芯桿組成，采用鉆探用鉆桿，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。
[0008]根據所述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述的連接桿為空心金屬管，套在上芯桿的外部，設備設有法蘭，下部設有卡瓦。
[0009]根據所述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述的反絲接頭采用45#空心鋼加工而成，上端連接上芯桿，下端連接下芯桿，采用反絲結構主要是保證注漿結束后，通過旋轉鉆具(右旋、正轉)能使上、下芯桿脫開，錐體下移，卡瓦與井壁分離，順利提出止?jié){塞。
[0010]根據所述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述的卡瓦采用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?jié){塞的提拉力。
[0011]根據所述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于: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，采用45#空心鋼加工而成，斜度按照注漿深度、壓力和止?jié){塞規(guī)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，并能夠在設定拉力下鎖死，防止注漿過程中向下滑動，導致卡瓦松動，止?jié){失敗。
[0012]根據所述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述的導向鍵采用燕尾設計，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。
[0013]根據所述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述的膠筒采用優(yōu)質橡膠制作，保證在受拉工作時與井壁密實結合、不漏漿液，在錐體下移、卡瓦松開時恢復原狀，順利從鉆孔內提出。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:承載壓力大，止?jié){效果好，操作方便，簡單實用，能夠反復多次使用。
[0015]【附圖說明】:
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0016]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的工作(止?jié){)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的起塞示意圖。
[0019]圖中:1接頭、2上芯桿、3法蘭、4連接桿、5反絲接頭、6下芯桿、7錐體壓帽、8卡瓦、9導向鍵、10圓錐體、11上托盤、12膠筒、13下托盤。
[0020]【具體實施方式】:
在圖1、圖2、圖3中，一種提拉式卡瓦止?jié){塞，包括連接頭1、芯桿(2，6)、法蘭3、連接桿
4、反絲接頭5、卡瓦8、圓錐體10、上托盤11、膠筒12和下托盤13。在芯桿的頂端設有連接頭I，在芯桿的外面自上而下依次設有法蘭3、連接桿4、反絲接頭5、卡瓦8、圓錐體10、上托盤11、膠筒12和下托盤13。所述芯桿由上芯桿2和下芯桿6組成，采用鉆探用鉆桿，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。所述的連接桿4為空心金屬管，套在上芯桿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采用45#空心鋼加工而成，上端連接上芯桿2，下端連接下芯桿6，采用反絲結構主要是保證注漿結束后，通過旋轉鉆具(右旋、正轉)能使上、下芯桿6脫開，錐體下移，卡瓦8與井壁分離，順利提出止?jié){塞。所述的卡瓦8采用45#空心鋼加工而成，表面增加了4-6道溝槽，使卡瓦8與井壁的接觸面積更加可靠，從而加大止?jié){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，采用45#空心鋼加工而成，斜度按照注漿深度、壓力和止?jié){塞規(guī)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，并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松動，止?jié){失敗。所述的導向鍵9采用燕尾設計，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能夠相應的與井壁接觸、分離。所述的膠筒12采用優(yōu)質橡膠制作，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8松開時恢復原狀，順利從鉆孔內提出。
[0021]工作原理:主要利用膠筒12受拉變形與井壁密實結合達到封閉止?jié){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，與井壁貼實封閉止?jié){。在注漿結束后，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(tài)，不再脹開，膠筒12沒有受力支點，恢復原來狀態(tài)，順利提出止?jié){塞。
[0022]使用方法:
1、首先根據鉆孔直徑、深度、注漿壓力選擇相應規(guī)格的止?jié){塞，檢查所有接頭I，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；
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；
3、反絲接頭5旋緊前要涂絲扣油并加纏盤根；
4、上下托盤(11，13)的配合要使膠筒12呈自然狀態(tài)，不要受力和留有間隙；
5、配好鉆具，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?jié){塞倒開后起塞，以免損壞；
6、下至設計深度時，向上提拉，達到設計拉力鎖死，防止由于重力原因是錐體下移，卡瓦8松動，止?jié){失敗；
7、壓水實驗、注漿作業(yè)見圖2;
8、注漿作業(yè)結束后，按照設計設計及壓力情況泄壓；
9、泄壓結束后，右旋倒開反絲接頭5，緩慢上提，確認卡瓦8不再受力、上芯桿2和下芯桿6脫離后再以正常速度提出止?jié){塞見圖3 ；
10、清洗、檢修，準備下次使用。
【主權項】
1.一種提拉式卡瓦止?jié){塞，包括連接頭、芯桿、法蘭、連接桿、反絲接頭、卡瓦、圓錐體、上托盤、膠筒和下托盤，其特征是:在芯桿的頂端設有連接頭，在芯桿的外面自上而下依次設有法蘭、連接桿、反絲接頭、卡瓦、圓錐體、上托盤、膠筒和下托盤。2.根據權利要求1所描述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述芯桿由上芯桿和下芯桿組成，采用鉆探用鉆桿，經過特殊工藝處理，具有強度高、韌性好等特點。3.根據權利要求1所描述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述的連接桿為空心金屬管，套在上芯桿的外部，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?jié){塞，其特征在于:所述的反絲接頭采用45#空心鋼加工而成，上端連接上芯桿，下端連接下芯桿。5.根據權利要求1所描述的提拉式卡瓦止?jié){塞，其特征在于:所述的卡瓦采用45#空心鋼加工而成，表面增加了 4-6道溝槽。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種巖層注漿用的提拉式卡瓦止?jié){塞，特別適用于中、深孔及超深孔止?jié){。主要利用膠筒受拉變形與井壁密實結合達到封閉止?jié){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?jié){。在注漿結束后，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(tài)，不再脹開，膠筒沒有受力支點，恢復原來狀態(tài)，順利提出止?jié){塞。本發(fā)明的有益效果是：承載壓力大，止?jié){效果好，操作方便，簡單實用，能夠反復多次使用。
【IPC分類】E21B33/134
【公開號】CN105089550
【申請?zhí)枴緾N201410212909
【發(fā)明人】陳剛, 張玉清, 張繼新, 張健
【申請人】棗莊礦業(yè)集團中興建安工程有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月20日