CN107676092A - 一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置及封孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，包括注水压注装置高压胶管连接封孔器，特点在于：注水压注装置由储液箱底部设底座，顶部设进液口、提手、带注气功能件的加压手把，前部设单向截止阀连接高压胶管构成，封孔器由中心管外套带储物管的膨胀胶囊，膨胀胶囊前端内外部设有前堵头，外部设有前护套，膨胀胶囊后端内部设有后堵头，外部设有后护套，储物管后端设有带保护盖的进物管构成。还公开了封孔方法。一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置结构简单，封孔方法便利，封孔速度快、效率高，劳动强度低，成本低，效果好，封孔器可重复使用，投入少。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿井下液态二氧化碳爆破领域，尤其涉及一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置及封孔方法。
背景技术
近年来，随着开采深度的增加，煤矿面临一系列问题，如煤层透气性降低、瓦斯压力增大、煤与瓦斯突出等瓦斯灾害等。这些问题严重影响我国煤矿的安全和生产。瓦斯抽采是防治瓦斯灾害的重要手段，而选择合适的煤层致裂增透技术是提高瓦斯抽采效率的关键。为了增加煤层的透气性，国内外已经研发了许多煤层致裂增透的技术，其中，液态二氧化碳相变致裂技术是一种新的低透气性煤层增透技术。其原理是将液态二氧化碳通过一定的压力充装入一个特制的储液管内，并在储液管内放置爆破药卷，将组装好的爆破管运送到预先打好的煤层钻孔中，通过电流引爆药卷从而使二氧化碳由液态相转变为气态相，利用液态二氧化碳在密闭空间液-气两相转变的过程中释放出的巨大能量作用于煤体，致使煤体产生大量裂隙，达到释放煤体地应力，增加煤层透气性的目的。从而提高瓦斯抽放效果,减弱或消除瓦斯突出危险性。
目前，国内外研究者对液态二氧化碳爆破的装置、原理、效果等进行了大量深入细致地研究，但对液态二氧化碳爆破的封孔装置、封孔方法及其对爆破效果的影响研究相对较少。而在整个过程中，封孔工艺和装备是影响该技术效果好坏的关键环节。
发明内容
为克服现有技术缺点和存在的不足，发明了一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置及封孔方法。
本发明采用的技术方案是：一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，包括注水压注装置高压胶管连接封孔器，特点在于：注水压注装置由储液箱底部设底座，顶部设进液口、提手、带注气功能件的加压手把，前部设单向截止阀连接高压胶管构成，封孔器由中心管外套带储物管的膨胀胶囊，膨胀胶囊前端内外部设有前堵头，外部设有前护套，膨胀胶囊后端内部设有后堵头，外部设有后护套，储物管后端设有带保护盖的进物管构成。
其中：中心管前端设有内螺纹用以连接二氧化碳致裂器，后端设有外螺纹用以连接钻杆，前护套、后护套由金属制成，带注气功能件采用轮胎打气筒和气门芯结构，进物管上设有泄出阀门。
其中：中心管前端设有内螺纹用以连接二氧化碳致裂器，后端设有外螺纹用以连接带有电缆线孔的保护盖，前护套、后护套由金属制成，进物管上设有泄出阀门，注水压注装置用打气筒代替，将储物管后端设有带保护盖的进物管上的保护盖设计成轮胎气门芯结构。
其中：打气筒用井下压风管代替。
其中：进物管上还设有压力表。
一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，包括在煤层中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器置入钻孔，通过中心管前端设有内螺纹连接封孔器后，将封孔器置入钻孔孔口位置，特点在于：将封孔器的进物管的保护盖取下，将高压胶管一端与封孔器的进物管相连，另一端与单向截止阀相连，从进液口向储液箱加水，盖严盖子，关闭泄出阀门，人工按压加压手把，向封孔器的储物管内压入高压水，膨胀胶囊膨胀实现封孔，引爆二氧化碳致裂器对煤体致裂后，打开泄出阀门放出高压水，取出封孔器与二氧化碳致裂器。
一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，当注水压注装置用打气筒代替时，包括在煤层中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器置入钻孔，通过中心管前端设有内螺纹连接封孔器后，将封孔器置入钻孔孔口位置，特点在于：将封孔器的进物管上的轮胎气门芯连接打气筒，关闭泄出阀门，人工压气向封孔器的储物管内压入高压气体，膨胀胶囊膨胀实现封孔，引爆二氧化碳致裂器对煤体致裂后，打开泄出阀门放出高压气体，取出封孔器与二氧化碳致裂器。
其中：当压力表显示标定压力时，实现封孔。
一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，当打气筒用井下压风管代替时，包括在煤层中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器置入钻孔，通过中心管前端设有内螺纹连接封孔器后，将封孔器置入钻孔孔口位置，特点在于：将封孔器的进物管上的轮胎气门芯连接井下压风管，关闭泄出阀门，打开井下压风管，向封孔器的储物管内压入高压气体，当压力表显示标定压力时，膨胀胶囊膨胀实现封孔，关闭井下压风，引爆二氧化碳致裂器对煤体致裂后，打开泄出阀门放出高气体，取出封孔器与二氧化碳致裂器。
本发明的有益效果是：一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置结构简单，封孔方法便利，封孔速度快、效率高，劳动强度低，成本低，效果好，封孔器可重复使用，投入少。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1本发明注水压注装置结构示意图；
图2本发明封孔器结构示意图。
图中1.加压手把，2.进液口，3.提手，4.储液箱，5.底座，6.单向截止阀，7. 高压胶管,8.二氧化碳致裂器，9.封孔器，10.煤层，11.外螺纹，12.进物管，13.后护套，14.膨胀胶囊，15.中心管，16.储物管，18.内螺纹，21.后堵头，22.前护套，23.前堵头,30. 泄出阀门，31. 压力表。
具体实施方式
第一实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，包括注水压注装置高压胶管7连接封孔器9，特点在于：注水压注装置由储液箱4底部设底座5，顶部设进液口2、提手3、带注气功能件的加压手把1，前部设单向截止阀6连接高压胶管7构成，封孔器9由中心管15外套带储物管16的膨胀胶囊14，膨胀胶囊14前端内外部设有前堵头23，外部设有前护套22，膨胀胶囊14后端内部设有后堵头21，外部设有后护套13，储物管16后端设有带保护盖的进物管12构成。
第二实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，包括注水压注装置高压胶管7连接封孔器9，特点在于：注水压注装置由储液箱4底部设底座5，顶部设进液口2、提手3、带注气功能件的加压手把1，前部设单向截止阀6连接高压胶管7构成，封孔器9由中心管15外套带储物管16的膨胀胶囊14，膨胀胶囊14前端内外部设有前堵头23，外部设有前护套22，膨胀胶囊14后端内部设有后堵头21，外部设有后护套13，储物管16后端设有带保护盖的进物管12构成。
其中：中心管15前端设有内螺纹18用以连接二氧化碳致裂器8，后端设有外螺纹11用以连接钻杆，前护套22、后护套13由金属制成，带注气功能件采用轮胎打气筒和气门芯结构，进物管12上设有泄出阀门30。
第三实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，包括注水压注装置高压胶管7连接封孔器9，特点在于：注水压注装置由储液箱4底部设底座5，顶部设进液口2、提手3、带注气功能件的加压手把1，前部设单向截止阀6连接高压胶管7构成，封孔器9由中心管15外套带储物管16的膨胀胶囊14，膨胀胶囊14前端内外部设有前堵头23，外部设有前护套22，膨胀胶囊14后端内部设有后堵头21，外部设有后护套13，储物管16后端设有带保护盖的进物管12构成。
其中：中心管15前端设有内螺纹18用以连接二氧化碳致裂器8，后端设有外螺纹11用以连接带有电缆线孔的保护盖，前护套22、后护套13由金属制成，进物管12上设有泄出阀门30，注水压注装置用打气筒代替，将储物管16后端设有带保护盖的进物管12上的保护盖设计成轮胎气门芯结构。
第四实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，包括注水压注装置高压胶管7连接封孔器9，特点在于：注水压注装置由储液箱4底部设底座5，顶部设进液口2、提手3、带注气功能件的加压手把1，前部设单向截止阀6连接高压胶管7构成，封孔器9由中心管15外套带储物管16的膨胀胶囊14，膨胀胶囊14前端内外部设有前堵头23，外部设有前护套22，膨胀胶囊14后端内部设有后堵头21，外部设有后护套13，储物管16后端设有带保护盖的进物管12构成。
其中：中心管15前端设有内螺纹18用以连接二氧化碳致裂器8，后端设有外螺纹11用以连接带有电缆线孔的保护盖，前护套22、后护套13由金属制成，进物管12上设有泄出阀门30，注水压注装置用打气筒代替，将储物管16后端设有带保护盖的进物管12上的保护盖设计成轮胎气门芯结构。
其中：打气筒用井下压风管代替。
第五实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，包括注水压注装置高压胶管7连接封孔器9，特点在于：注水压注装置由储液箱4底部设底座5，顶部设进液口2、提手3、带注气功能件的加压手把1，前部设单向截止阀6连接高压胶管7构成，封孔器9由中心管15外套带储物管16的膨胀胶囊14，膨胀胶囊14前端内外部设有前堵头23，外部设有前护套22，膨胀胶囊14后端内部设有后堵头21，外部设有后护套13，储物管16后端设有带保护盖的进物管12构成。
其中：中心管15前端设有内螺纹18用以连接二氧化碳致裂器8，后端设有外螺纹11用以连接带有电缆线孔的保护盖，前护套22、后护套13由金属制成，进物管12上设有泄出阀门30，注水压注装置用打气筒代替，将储物管16后端设有带保护盖的进物管12上的保护盖设计成轮胎气门芯结构。
其中：打气筒用井下压风管代替。
其中：当压力表31显示标定压力时，实现封孔。
第六实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，包括在煤层10中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器8置入钻孔，通过中心管15前端设有内螺纹18连接封孔器9后，将封孔器9置入钻孔孔口位置，特点在于：将封孔器9的进物管12的保护盖取下，将高压胶管7一端与封孔器9的进物管12相连，另一端与单向截止阀6相连，从进液口2向储液箱4加水，盖严盖子，关闭泄出阀门30，人工按压加压手把1，向封孔器9的储物管16内压入高压水，膨胀胶囊14膨胀实现封孔，引爆二氧化碳致裂器8对煤体致裂后，打开泄出阀门30放出高压水，取出封孔器9与二氧化碳致裂器8。
第七实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，当注水压注装置用打气筒代替时，包括在煤层10中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器8置入钻孔，通过中心管15前端设有内螺纹18连接封孔器9后，将封孔器9置入钻孔孔口位置，特点在于：将封孔器9的进物管12上的轮胎气门芯连接打气筒，关闭泄出阀门30，人工压气向封孔器9的储物管16内压入高压气体，膨胀胶囊14膨胀实现封孔，引爆二氧化碳致裂器8对煤体致裂后，打开泄出阀门30放出高压气体，取出封孔器9与二氧化碳致裂器8。
其中：当压力表31显示标定压力时，实现封孔。
第八实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，当打气筒用井下压风管代替时，包括在煤层10中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器8置入钻孔，通过中心管15前端设有内螺纹18连接封孔器9后，将封孔器9置入钻孔孔口位置，特点在于：将封孔器9的进物管12上的轮胎气门芯连接井下压风管，关闭泄出阀门30，打开井下压风管，向封孔器9的储物管16内压入高压气体，当压力表31显示标定压力时，膨胀胶囊14膨胀实现封孔，关闭井下压风，引爆二氧化碳致裂器8对煤体致裂后，打开泄出阀门30放出高气体，取出封孔器9与二氧化碳致裂器8。
第九实施例，参见图1、图2，一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，当打气筒用井下压风管代替时，包括在煤层10中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器8置入钻孔，通过中心管15前端设有内螺纹18连接封孔器9后，将封孔器9置入钻孔孔口位置，特点在于：将封孔器9的进物管12上的轮胎气门芯连接井下压风管，关闭泄出阀门30，打开井下压风管，向封孔器9的储物管16内压入高压气体，当压力表31显示标定压力时，膨胀胶囊14膨胀实现封孔，关闭井下压风，引爆二氧化碳致裂器8对煤体致裂后，打开泄出阀门30放出高气体，取出封孔器9与二氧化碳致裂器8。
其中：当压力表31显示标定压力时，实现封孔。
Claims (10)
1.一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，包括注水压注装置高压胶管连接封孔器，特征在于：注水压注装置由储液箱底部设底座，顶部设进液口、提手、带注气功能件的加压手把，前部设单向截止阀连接高压胶管构成，封孔器由中心管外套带储物管的膨胀胶囊，膨胀胶囊前端内外部设有前堵头，外部设有前护套，膨胀胶囊后端内部设有后堵头，外部设有后护套，储物管后端设有带保护盖的进物管构成。
2.根据权利要求1所述的一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，特征在于：中心管前端设有内螺纹用以连接二氧化碳致裂器，后端设有外螺纹用以连接钻杆，前护套、后护套由金属制成，带注气功能件采用轮胎打气筒和气门芯结构，进物管上设有泄出阀门。
3.根据权利要求1所述的一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，特征在于：中心管前端设有内螺纹用以连接二氧化碳致裂器，后端设有外螺纹用以连接带有电缆线孔的保护盖，前护套、后护套由金属制成，进物管上设有泄出阀门，注水压注装置用打气筒代替，将储物管后端设有带保护盖的进物管上的保护盖设计成轮胎气门芯结构。
4.根据权利要求3所述的一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，特征在于：打气筒用井下压风管代替。
5.根据权利要求1-4所述的任一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置，特征在于：进物管上还设有压力表。
6.一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，包括在煤层中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器置入钻孔，通过中心管前端设有内螺纹连接封孔器后，将封孔器置入钻孔孔口位置，特征在于：将封孔器的进物管的保护盖取下，将高压胶管一端与封孔器的进物管相连，另一端与单向截止阀相连，从进液口向储液箱加水，盖严盖子，关闭泄出阀门，人工按压加压手把，向封孔器的储物管内压入高压水，膨胀胶囊膨胀实现封孔，引爆二氧化碳致裂器对煤体致裂后，打开泄出阀门放出高压水，取出封孔器与二氧化碳致裂器。
7.一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，当注水压注装置用打气筒代替时，包括在煤层中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器置入钻孔，通过中心管前端设有内螺纹连接封孔器后，将封孔器置入钻孔孔口位置，特征在于：将封孔器的进物管上的轮胎气门芯连接打气筒，关闭泄出阀门，人工压气向封孔器的储物管内压入高压气体，膨胀胶囊膨胀实现封孔，引爆二氧化碳致裂器对煤体致裂后，打开泄出阀门放出高压气体，取出封孔器与二氧化碳致裂器。
8.根据权利要求6-7所述的任一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，特征在于：当压力表显示标定压力时，实现封孔。
9.一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，当打气筒用井下压风管代替时，包括在煤层中打一煤层钻孔，将二氧化碳致裂器置入钻孔，通过中心管前端设有内螺纹连接封孔器后，将封孔器置入钻孔孔口位置，特征在于：将封孔器的进物管上的轮胎气门芯连接井下压风管，关闭泄出阀门，打开井下压风管，向封孔器的储物管内压入高压气体，当压力表显示标定压力时，膨胀胶囊膨胀实现封孔，关闭井下压风，引爆二氧化碳致裂器对煤体致裂后，打开泄出阀门放出高气体，取出封孔器与二氧化碳致裂器。
10.根据权利要求9所述的一种液态二氧化碳相变爆破快速封孔装置的封孔方法，特征在于：当压力表显示标定压力时，实现封孔。
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhao Baoping Inventor after: Xiao Yuhong Inventor after: Zhang Yanxiong Inventor after: Wang Yunfei Inventor after: Wang Baofeng Inventor after: Lei Yun Inventor after: Sun Liang Inventor after: Jia Nan Inventor after: Yan Xunqiang Inventor after: Gao Ling Inventor after: Du Xu Inventor after: Kong Xiangyi Inventor after: Nian Jun Inventor after: Cui Yongqing Inventor after: Xu Lianwei Inventor after: Zhao Hongxing Inventor after: Wang Yonggang Inventor after: Guo Shan Inventor after: Liu Zengliang Inventor before: Zhao Baoping Inventor before: Xiao Yuhong Inventor before: Zhang Yanxiong Inventor before: Wang Yunfei Inventor before: Wang Baofeng Inventor before: Lei Yun Inventor before: Sun Liang Inventor before: Jia Nan Inventor before: Yan Xunqiang Inventor before: Gao Ling Inventor before: Du Xu Inventor before: Kong Xiangyi Inventor before: Nian Jun Inventor before: Cui Yongqing Inventor before: Xu Lianwei Inventor before: Zhao Hongxing Inventor before: Wang Yonggang Inventor before: Guo Shan Inventor before: Liu Zengliang |