一种基于电解水的单胶囊封孔装置制造方法及图纸

一种基于电解水的单胶囊封孔装置，包括由弹性材料制备的囊体，所述的囊体中有水和电解棒，电解棒置于水中，并通导线与囊体外部的供电部分相连。本发明专利技术创新性的采用在密闭胶囊中加入水以及电解棒，水可以随时在人为操控下开始电解产生大量气体使胶囊膨胀，压力的大小可以通过加入化学反应物的多少来控制，不需要额外的用泵体往胶囊注水，从而达到方便、快捷、高效的封孔的效果。

A single capsule hole sealing device based on electrolysis water

A single capsule hole sealing device based on water electrolysis consists of a capsule prepared by an elastic material. There are water and electrolysis rods in the capsule, and the electrolytic rod is placed in the water, and the wire is connected to the power supply part outside the body of the capsule. The invention is innovative to use water and electrolysis bar in the closed capsule. Water can start electrolysis to produce a large amount of gas to expand the capsule at any time. The size of the pressure can be controlled by the amount of chemical reactants, and no extra pump body is needed to water injection into the rubber capsule. The effect of high efficiency sealing.

【技术实现步骤摘要】
一种基于电解水的单胶囊封孔装置
本专利技术涉及一种煤矿井下钻孔的封孔技术，尤其是一种基于电解水的单胶囊封孔装置。
技术介绍
我国煤炭资源丰富，有强劲的经济社会需求，也有长期巨大的开发潜力，但在开发过程中，由于特殊的工作形式与环境，诸如瓦斯、顶板、水、火、煤尘等灾害，仍然需要我们去面对和处理。在井下开采和生产过程中，需要进行钻孔作业，在工作结束以后，需要对钻孔进行封孔。目前的封孔技术主要有固体材料封孔和封孔器封孔：固体材料封孔包括黏土封孔、水泥砂浆封孔：黏土封孔有一定的限制性，采用的封孔操作环节间接限制了封孔长度较短，最终的封孔密闭性不理想导致了封孔测压的效果不理想；水泥砂浆封孔技术也存在一定的缺点，水泥砂浆测压所用的器材测压过后不能再次回收用于下次测压；封孔器封孔包括胶圈-粘液、胶囊-粘液以及聚氨酯泡沫-粘液等几种类型：胶圈粘液封孔器所采用的封孔原理简化来说就是固体封闭液体，液体封闭气体，虽然这种方法测压效果较好，但是也是存在缺陷的，测压时间一般是比较长的；传统的胶囊-粘液封孔器在现场运用中，大多采用泵体向胶囊内注水或打气的方式加压，不仅增加人工成本，而且效率低下和操作复杂；聚氨酯泡沫-粘液封孔缺点之处在于聚氨酯这一材料的膨胀效果不易控制在合理的范围之内，因此需要多次封孔才能封孔完毕并达到较好的封孔效果，为测压过程提供完备的测压环境。为了解决上述不足，中国专利技术专利申请CN201710181863公开了一种煤矿井下钻孔用单胶囊封孔装置及其封孔方法，封孔装置包括由弹性材料制备的囊体，囊体中设有将囊体内部空间分隔成两个单独腔室的隔膜，两个单独腔室分别预填充化学反应物A和B，化学反应物A和B接触反应时能够释放气体；触发杆的前端穿过伸入到囊体其后端预留在限位板的外部。在将胶囊送入钻孔内之后，在需要时旋转触发杆来戳破隔膜，使化学反应物A和B接触并发生化学反应，产生大量气体使胶囊膨胀，从而挤压岩壁完成封孔。虽然已知的一种煤矿井下钻孔用单胶囊封孔装置及其封孔方法解决了传统胶囊封孔器使用人工成本高，而且效率低下和操作复杂等技术问题，但是仍然存在以下的不足：1、该方法是用两种化学反应物发生发应，只能使用一次，不能重复使用；2、根据有关资料和实验可知，该专利提到的两种化学反应物发生反应，生成的气体产生压力，当压力达到1.3MPa时，反应不再进行，该压力不足以达到封孔的压力要求。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本专利技术提供一种基于电解水的单胶囊封孔装置，该封孔装置能够持续产生气压，从而有效的完成封孔，并且能多次重复使用，操作过程方便可控。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：包括由弹性材料制备的囊体，所述的囊体中有水和电解棒，电解棒置于水中，并通导线与囊体外部的供电部分相连。相比现有的煤矿井下钻孔用单胶囊封孔装置，本专利技术的一种基于电解水的单胶囊封孔装置，通过在将胶囊送入钻孔内之后，在需要时打开供电部分的开关，使电解棒通电并电解水，产生气体使胶囊膨胀，从而挤压岩壁完成封孔，本专利技术创新性地采用在密闭胶囊中加入水以及电解棒，水可以随时在人为操控下开始电解产生大量气体使胶囊膨胀，压力的大小可以通过加入电解的时间长短来控制，操作过程简单且能控制持续产生所需压力的气体，不需要额外的增设触发结构，从而达到简化结构、方便、快捷、高效、可控的封孔的效果。并且该装置在用完一次之后，下次在使用只需要再次通电，电解生成气体使其再次膨胀即可，可多次重复使用，从而节约使用成本。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术一个实施例的结构示意图。图中，1、限位板，2、囊体，3、供电部分，4、导线，5、刚性连杆，6、电解棒。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。图1示出了本专利技术一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种基于电解水的单胶囊封孔装置，包括由弹性材料制备的囊体2，所述囊体2两端分别设有相对平行的限位板1，两块限位板1之间通过位于四个角的刚性连杆5固定连接，在其中一块限位板1中央设有小孔，导线4的一端穿过所述小孔并伸入到囊体2的腔室内，与电解棒6相连，所述导线4与囊体2接触位置密封连接；所述的囊体2中有水和电解棒6，电解棒6为两个，两个电解棒6置于水中，两个上下平行布置的电解棒6的间距为0.5cm，电解棒6一端末尾连接导线4，导线4的另外一端与供电部分3相连；供电部分3紧挨着囊体2的一端，供电装置上设有开关。在将胶囊送入钻孔内之后，在需要时打开供电部分3的开关，使电解棒6通电并电解水，发生反应的化学式为：产生的气体使胶囊膨胀，从而挤压岩壁完成封孔。在本实施例中，所述的电解棒6为碳棒。所述的供电部分3为锂离子电池，或其他电源模块。所述的限位板1为玻璃纤维增强塑料板(又称玻璃钢)。制备囊体2的弹性材料可以选用钢丝编织胶管，或其他弹性材质。运用本专利技术单胶囊封孔装置的封孔方法，包括如下步骤：步骤1、使用钻头按照设计好的测压方案，从岩层向煤层进行钻孔操作，钻孔垂直于煤层，钻孔直径小于80mm；步骤2、在钻孔抵达煤层之后，将钻杆撤出钻孔，并接着用压风设施或者清水对钻孔进行清洗操作；步骤3、将单个所述胶囊封孔装置送入钻孔中；步骤4、按动所述胶囊封孔装置上供电部分3的开关，电解棒6通电后电解水释放气体，使囊体2向外膨胀来对岩石壁产生挤压作用，完成封孔过程。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术做任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于电解水的单胶囊封孔装置，包括由弹性材料制备的囊体(2)，其特征是：所述的囊体(2)中有水和电解棒(6)，电解棒(6)置于水中，并通导线(4)与囊体(2)外部的供电部分(3)相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于电解水的单胶囊封孔装置，包括由弹性材料制备的囊体(2)，其特征是：所述的囊体(2)中有水和电解棒(6)，电解棒(6)置于水中，并通导线(4)与囊体(2)外部的供电部分(3)相连。2.根据权利要求2所述的一种基于电解水的单胶囊封孔装置，其特征是：所述供电部分(3)紧挨着囊体(2)的一端，供电装置上设有开关。3.根据权利要求1所述的一种基于电解水的单胶囊封孔装置，其特征是：所述囊体(2)两端分别设有相对平行的限位板(1)，两块限位板(1)之间通过位于四个角的刚性连杆(5)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种基于电解水的单胶囊封孔装置，其特征是：在其中一块所述的限位板(1)中央设有小孔，导线(4)的一端穿过小孔并伸入到囊...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴征艳，蒋曙光，黄凡，王凯，邵昊，张卫清，李明，刘宝峰，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32