[发明专利]多功能节能缓冲增压器

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿的煤层注水(液)技术，尤其是涉及一种多功能节能缓冲增压器。

背景技术

煤矿井下作业时，由于煤尘较大，较多煤矿均进行煤层注水，用于降低煤尘，改善工作环境(或在水中加入其他药剂，进而达到降尘以外的目的)。而注水时，因为煤层的不同，需要的注水压力也不同，有的煤矿采用30MPa的压力也注不进去水。而且采用高压耗费电量，损耗设备，注水还不均匀，且易造成诱突。

发明内容

本发明目的在于为了解决上述问题，提供一种结构简单、操作简便，能增大注水压力的多功能节能缓冲增压器。

为实现上述发明目的，本发明多功能节能缓冲增压器包括用于连接注水管的注水管头和用于连接高压供水管的供水管头，注水管头与供水管头之间连接套管或者一段前大后小的变径管体，变径管体或者套管内置增压弹簧，增压弹簧前端配装中心制有通水孔的增压挡片，增压弹簧后端配装与变径管体小径端或者套管后端或者供水管头端配合的阀片。增压挡片外周与变径管体大径段内周密封滑配或者与变径管体大径段内周密封固定。也就是其包括接头、增压弹簧和增压片(增压挡片)，及外面的套管(变径管体)，中心部位为一个增压弹簧和增压片(增压挡片)，水冲开弹簧垫片后，到达增压片(增压挡片)处，通过增压片(增压挡片)的小孔(中心通水孔)进入注水管，根据压强传递原理，从而进入煤层的水(液体)，就比高压供水管内的水的压力大出数倍左右，达到增大压力的目的。同时在通过增压器时，水在注水管口做了一下缓冲，并且增压弹簧的放置方向使得一旦泵停止注水(液)，可避免煤层内的水泄不出来，使水只能单向流动。其是通过一个增压弹簧，根据压强传递原理，从大口径管路过来的水，从小口径管路出去，从而达到增压的目的。其具有结构简单、操作简便，能增大注水压力，少损耗设备，减少电力消耗，停泵水不会返流，注水由低压粗流变成了高压细流，极易进入煤层空隙，浸润煤体均匀，对结构致密煤层也能达到良好注液效果的优点。

作为优化，所述变径管体小径端或者供水管头端内周制有或者装有与阀片密封配合的环座。如此设计，既能保证阀片密封性能，又能延长阀片使用寿命。

作为优化，所述增压挡片与变径管体密封固装，或者所述变径管体前端制有或者装有用于抵住增压挡片的环形兰盘，环形兰盘再连接注水管头，增压挡片在弹簧压力下与环形兰盘密封配合。

作为优化，所述变径管体前部或者中前部为直径大于大口径供水管的粗段，所述变径管体后部为锥形变细段。有利于尽可能地扩大增压挡片的直径，从而提高增压系数。

作为优化，所述弹簧为前粗后细的塔式弹簧，并配有前粗后细的塔式变径管体。能减少体积和质量。

作为优化，所述通水孔的直径为增压挡片直径的1/4-1/2，优选1/3。

作为优化，所述通水孔直径为2-3mm。即增压挡片中心挖直径2-3mm孔，从而达到受力面积减小的目的，进而达到增大水压的目的。

作为优化，所述注水管与注水管头和高压供水管与供水管头都分别是通过接头连接在一起。如此设计，方便拆装和维护。

作为优化，所述注水管与注水管头通过活接头和阀门连接在一起，所述高压供水管与供水管头通过活接头和阀门连接在一起。所述阀门优选球阀。用于控制水源的进入，便于接卸管路。特别是阀门的引入能够实现在更换维修时，不会使压注水倒流，也不会使供水溢出。

作为优化，所述高压供水管直径大于注水管直径，既能减轻注水管重量，又不会影响水压和水流量；所述增压挡片和阀片都是基片前面配置橡胶片，所述橡胶片为中心或者中间与基片固定在一起的活动橡胶片，如此设计，橡胶片在水中能够轻易实现密封。

其通过在煤壁内的注水管和煤壁外连泵的高压管之间增添缓冲增压器，使煤层注水得到以下好处：

1、由于增压片的小孔比高压供水管的孔径小3倍甚至更多，因此经泵排出的高压管里的水通过增压片后就增大了3倍左右，进入注水管里的水就是增压后的高压水。起到增压作用。

2、泵采用的压力小就少损耗设备，减少电力消耗。

3、增压后，由低压粗流变成了高压细流，极易进入煤层空隙，浸润煤体均匀，对结构致密煤层也能达到良好注液效果。

4、由于增压器内的增压片的小孔极小，一旦停泵，煤孔内的水的压力就降了下来，压力一小就冲不开弹簧，水就不会返流。