CN106437598A - 一种液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，内筒(2)的形状为渐厚圆筒且上部对称开有至少二条内筒竖缝(21)；外筒(3)的形状为渐薄圆筒且下部对称开有至少二条外筒竖缝(31)；所述的内筒(2)高于所述的外筒(3)，所述的内筒(2)套装于所述的外筒(3)内且所述的内筒(2)和所述的外筒(3)的两端均有一小段未接触的伸出部分，所述的内筒(2)的顶部伸出部分对称设置两个拴绳孔(6)。内外筒组合在一起后，两端均有一小段未接触的伸出部分，内筒伸出一小段以露出拴绳孔便于拉紧楔形筒，外筒伸出一小段以利于聚集气体推动内筒相对外筒往上运动。本发明结构简单，操作简便，利用楔形几何原理锁紧致裂管与孔壁，使致裂孔严密不漏气，增强破岩效果，防止飞管。
Description
技术领域
本发明涉及一种封孔器，特别是涉及一种液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器。
背景技术
液态二氧化碳相变破岩技术目前常用的封孔材料是钻屑、干燥细石粉或者黄沙等散体颗粒材料，振捣密实费时费力，封孔效果也不好，致使相变泄能过程大量气体往外冒出，减小了致裂孔内压力，弱化了破岩效果，同时，封孔不密实会增大致裂管飞出致裂孔的概率，威胁人员财产安全。
液态二氧化碳相变破岩效果很大程度上取决于致裂孔的封孔密闭性，目前的封孔工艺严重制约了液态二氧化碳相变破岩技术的发展与应用，亟需优化升级。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于液态二氧化碳相变破岩的封孔效果好、结构简单、操作简便、经济实惠的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器。
为了解决上述技术问题，本发明提供的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，内筒的形状为渐厚圆筒且上部对称开有至少二条内筒竖缝；外筒的形状为渐薄圆筒且下部对称开有至少二条外筒竖缝；所述的内筒略高于所述的外筒，所述的内筒套装于所述的外筒内且所述的内筒和所述的外筒的两端均有一小段未接触的伸出部分，所述的内筒的顶部伸出部分对称设置两个拴绳孔；所述的内筒的内径略大于致裂管的外径，所述的外筒的外径略小于致裂孔的孔径。
所述的内筒的侧壁从上到下由薄渐厚；所述的外筒的侧壁从上到下由厚渐薄。
所述的内筒的内径为76.5mm,壁厚从上到下由1mm逐渐增至4.5mm；所述的外筒的外径为88mm,壁厚从上到下由4.75mm逐渐减至1mm，所述的内筒与所述的外筒内外套接，紧密契合。
所述的内筒比所述的外筒高5mm。
所述的内筒的高度为155mm,所述的外筒的高度为150mm。
所述的内筒上部对称开四条所述的内筒竖缝；所述的外筒下部对称开有四条所述的外筒竖缝。
所述的内筒竖缝缝高为所述的内筒的高的2/3，缝宽为2mm。
所述的外筒竖缝的缝高为所述的外筒的高的2/3，缝宽为2mm。
所述的内筒靠近顶部2.5mm处对称开两个所述的拴绳孔，孔径为4mm。
所述的内筒的内径比致裂管外径大1mm，所述的外筒的外径比致裂孔的孔径小1mm。
所述的内筒与所述的外筒均采用硬质塑材。
采用上述技术方案的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其在气压作用下，内筒相对外筒往上运动，利用楔形几何原理，锁紧致裂管与孔壁，使致裂孔严密不漏气，增强破岩效果的同时可防止飞管。本发明结构简单，操作简便，目前尚无此类封孔器的报导。内外筒组合在一起后，两端均有一小段未接触的伸出部分，内筒伸出一小段以露出拴绳孔便于拉紧楔形筒，外筒伸出一小段以利于聚集气体推动内筒相对外筒往上运动。
本发明的效果和益处是：1)本发明提供了一种适用于液态二氧化碳相变破岩致裂孔楔形封孔器；2)相变泄能过程，气体推动内筒相对外筒往上运动，利用楔形几何原理锁紧致裂管与孔壁，使致裂孔严密不漏气，增强破岩效果；3)楔形封孔器锁紧致裂管与孔壁，强化破岩效果的同时可防止飞管，减少安全隐患；4)本发明结构简单，操作简便，经济实用，省时省力，效果优良。
综上所述，本发明是一种适用于液态二氧化碳相变破岩的封孔效果好、结构简单、操作简便、经济实惠的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器。
附图说明
图1为本发明的组装结构示意图。
图2为本发明的内筒结构示意图。
图3为本发明的外筒结构示意图。
图4为本发明实施例的使用状态示意图。
图中：1－提拉绳；2－内筒；3－外筒；4－致裂管；5－致裂孔；6-拴绳孔；21-内筒竖缝；31-外筒竖缝。
具体实施方式
以下结合技术方案、附图和实施案例详细叙述本发明的具体应用方式。
参见图1、图2和图3，内筒2的形状为渐厚圆筒且上部对称开有至少二条内筒竖缝21；外筒3的形状为渐薄圆筒且下部对称开有至少二条外筒竖缝31；所述的内筒2略高于所述的外筒3，所述的内筒2套装于所述的外筒3内且所述的内筒2和所述的外筒3的两端均有一小段未接触的伸出部分，所述的内筒2的顶部伸出部分对称设置两个拴绳孔6；所述的内筒2的内径略大于致裂管的外径，所述的外筒3的外径略小于致裂孔的孔径。
具体地，内筒2的侧壁从上到下由薄渐厚；外筒3的侧壁从上到下由厚渐薄。
具体地，内筒2的内径为76.5mm,壁厚从上到下由1mm逐渐增至4.5mm；外筒3的外径为88mm,壁厚从上到下由4.75mm逐渐减至1mm，内筒2与外筒3内外套接，紧密契合。
具体地，内筒2比所述的外筒3高5mm。内筒2的高度为155mm,外筒3的高度为150mm。
具体地，内筒竖缝21缝高为内筒2的高的2/3，缝宽为2mm。
具体地，外筒竖缝31的缝高为外筒3的高的2/3，缝宽为2mm。
具体地，内筒2靠近顶部2.5mm处对称开两个拴绳孔6，孔径为4mm。
具体地，内筒2的内径比致裂管4的外径大1mm，外筒3的外径比致裂孔5的孔径小1mm。
具体地，内筒2与外筒3均采用硬质塑材。
参见图1、图2、图3和图4，本发明的使用过程是：
将内筒2和外筒3在充装满液态二氧化碳的致裂管4上安装好且内筒2的四条内筒竖缝21与外筒3的四条外筒竖缝31错开设置，置入致裂孔5中，提拉拴在内筒2顶部的提拉绳1，利用楔形几何原理初步锁紧致裂管4与致裂孔5。
起爆致裂管4，在气压作用下内筒2相对外筒3继续往上运动，进一步发生挤涨和锁紧，减少了气体外泄，增强了破岩效果，同时，减小了飞管的可能性。
为最大程度减少能量损失，可在致裂管4上串联安装多个本发明提供的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，或者在每根致裂管4上分别安装本发明提供的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器。
Claims (10)
1.一种液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：内筒(2)的形状为渐厚圆筒且上部对称开有至少二条内筒竖缝(21)；外筒(3)的形状为渐薄圆筒且下部对称开有至少二条外筒竖缝(31)；所述的内筒(2)高于所述的外筒(3)，所述的内筒(2)套装于所述的外筒(3)内且所述的内筒(2)和所述的外筒(3)的两端均有一小段未接触的伸出部分，所述的内筒(2)的顶部伸出部分对称设置两个拴绳孔(6)。
2.根据权利要求1所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒(2)的侧壁从上到下由薄渐厚；所述的外筒(3)的侧壁从上到下由厚渐薄。
3.根据权利要求1或2所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒(2)的内径为76.5mm,壁厚从上到下由1mm逐渐增至4.5mm；所述的外筒(3)的外径为88mm,壁厚从上到下由4.75mm逐渐减至1mm。
4.根据权利要求1或2所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒(2)比所述的外筒(3)高5mm。
5.根据权利要求1或2所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒(2)的高度为155mm,所述的外筒(3)的高度为150mm。
6.根据权利要求1或2所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒(2)上部对称开四条所述的内筒竖缝(21)；所述的外筒(3)下部对称开有四条所述的外筒竖缝(31)。
7.根据权利要求1或2所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒竖缝(21)缝高为所述的内筒(2)的高的2/3，缝宽为2mm；所述的外筒竖缝(31)的缝高为所述的外筒(3)的高的2/3，缝宽为2mm。
8.根据权利要求1或2所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒(2)靠近顶部2.5mm处对称开两个所述的拴绳孔(6)，孔径为4mm。
9.根据权利要求1或2所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒(2)的内径比致裂管外径大1mm，所述的外筒(3)的外径比致裂孔的孔径小1mm。
10.根据权利要求1所述的液态二氧化碳相变破岩楔形封孔器，其特征是：所述的内筒(2)与所述的外筒(3)均采用硬质塑材。
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