CN110005394A - 一种煤层液态二氧化碳压裂装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤层液态二氧化碳压裂装置，涉及爆破领域，包括密封缸筒，所述密封缸筒的顶部设有端盖，所述密封缸筒的一端连接有第二单向阀，所述第二单向阀的一端插接有三通接头，所述三通接头的一端插进有输气管，且三通接头的另一端插接有对接头，所述输气管的末端连接有二氧化碳储罐，所述二氧化碳储罐上套接有支架，所述对接头的末端对接有加压机，且加压机上设置有气压表，所述密封缸筒的另一端对接有混砂装置。本发明采用二氧化碳受热膨胀后，进行爆破，该爆破的特点是无明火，热量小，且二氧化碳作为常用的灭火气体，更加减少了瓦斯爆炸的可能，同时再扩散到通道内，可以稀释瓦斯。
Description
技术领域
本发明涉及爆破技术领域，特别涉及一种煤层液态二氧化碳压裂装置。
背景技术
如今破岩主要依靠机械破岩技术和爆炸物品爆破，爆破是利用炸药在空气、水、土石介质或物体中爆炸所产生的压缩、松动、破坏、抛掷及杀伤作用，达到预期目的的一门技术。药包或装药在土石介质或结构物中爆炸时，使土石介质或结构物产生压缩、变形、破坏、松散和抛掷的现象。
目前爆炸物品爆破，效率低、危险性大；勘探煤层主要依靠钻探技术，其技术含量高、且费时费力，相应的成本也是非常高；经高温高压和特殊微生物共同作用后，煤层中产生以甲烷为主的一系列气态可燃物，即瓦斯，随着对煤层的采掘，瓦斯会释放扩散到巷道，利用爆炸物品爆破很容易点燃瓦斯，对工作人员带来极大的安全隐患，因此，本领域技术人员提供了一种煤层液态二氧化碳压裂装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤层液态二氧化碳压裂装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种煤层液态二氧化碳压裂装置，包括密封缸筒，所述密封缸筒的顶部设有端盖，所述密封缸筒的一端连接有第二单向阀，所述第二单向阀的一端插接有三通接头，所述三通接头的一端插进有输气管，且三通接头的另一端插接有对接头，所述输气管的末端连接有二氧化碳储罐，所述二氧化碳储罐上套接有支架，所述对接头的末端对接有加压机，且加压机上设置有气压表，所述密封缸筒的另一端对接有混砂装置，所述端盖的顶部中心处设置有第一单向阀。
作为上述技术方案的进一步描述：所述端盖的底部中心处固定设有活化器，且活化器内设置有活化剂，所述活化器内设置有电热导管，且电热导管浸入活化剂中。
作为上述技术方案的进一步描述：所述密封缸筒的内侧壁上固定设置有CPU，所述CPU的输出端上连接有电路板，且电路板通过导线和电热导管连接。
作为上述技术方案的进一步描述：所述混砂装置的末端设置有电机，所述混砂装置的内部中心处贯穿有中心轴，且中心轴和电机的输出端连接。
作为上述技术方案的进一步描述：所述中心轴位于混砂装置内部的一段上焊接有绞龙，且绞龙的边缘处和混砂装置的内壁贴合。
作为上述技术方案的进一步描述：所述第一单向阀的瓣膜开口向端盖内，所述第二单向阀的瓣膜开口向密封缸筒内。
作为上述技术方案的进一步描述：所述二氧化碳储罐的内壁上设有夹层，并且夹层内放置有硝酸氨，所述二氧化碳储罐的外侧壁上开设有注水孔。
本发明具有如下有益效果:
1、与现有技术相比，本方案采用二氧化碳受热膨胀后，进行爆破，该爆破的特点是无明火，热量小，且二氧化碳作为常用的灭火气体，更加减少了，瓦斯爆炸的可能，同时再扩散到通道内，可以稀释瓦斯，该装置通过一个二氧化碳储罐将二氧化碳输送到密封钢缸筒内，再通过加热，以及活化剂，的作用是二氧化碳迅速膨胀，并且该装置内混合有砂，可以提高二氧化碳爆破时的威力以及辐射范围。
2、与现有技术相比，本方案通过通过设置的CPU主板可以使用一个，控制器同时控制多个爆破装置，做到了多方向，多工位定点爆破，且该装置的连接方式比较简便，产品成本比较低，比较有利于推广，同时二氧化碳加热以及加压装置同时作用，可以减小爆破时间，有利于提高工作效率，且其他部件和密封缸筒的连接管道可以设置长距离，这样在爆破后，还能够进行二次使用，减少产品的浪费。
附图说明
图1为一种煤层液态二氧化碳压裂装置的结构示意图；
图2为一种煤层液态二氧化碳压裂装置中密封缸筒的示意图；
图3为一种多方向送风式离心风中混砂装置的示意图。
图中：1、第一单向阀；2、三通接头；3、端盖；4、密封缸筒；5、混砂装置；6、输气管；7、二氧化碳储罐；8、支架；9、第二单向阀；10、对接头；11、气压表；12、加压机；13、活化器；14、CPU；15、电路板；16、电热导管；17、电机；18、绞龙；19、中心轴。
具体实施方式
参照图1-3，一种煤层液态二氧化碳压裂装置，包括密封缸筒4，密封缸筒4的顶部设有端盖3，密封缸筒4的一端连接有第二单向阀9，第二单向阀9的一端插接有三通接头2，三通接头2的一端插进有输气管6，且三通接头2的另一端插接有对接头10，输气管6的末端连接有二氧化碳储罐7，二氧化碳储罐7上套接有支架8，对接头10的末端对接有加压机12，且加压机12上设置有气压表11，密封缸筒4的另一端对接有混砂装置5，端盖3的顶部中心处设置有第一单向阀1。
端盖3的底部中心处固定设有活化器13，且活化器13内设置有活化剂，活化器13内设置有电热导管16，且电热导管16浸入活化剂中，该设计中活化器13是为了储存活化剂的，而活化剂相当于催化剂，能够加快二氧化碳的受热，电热导管16是加热二氧化碳的；
密封缸筒4的内侧壁上固定设置有CPU14，CPU14的输出端上连接有电路板15，且电路板15通过导线和电热导管16连接，CPU14是一个主控制面板，主要控制该装置的爆破时间以及加热，电路板15联通电热导管16实现通电加热；
混砂装置5的末端设置有电机17，混砂装置5的内部中心处贯穿有中心轴19，且中心轴19和电机17的输出端连接，通过电机17带动中心轴19转动，接着中心轴19在转动的情况下带动绞龙18转动；
中心轴19位于混砂装置5内部的一段上焊接有绞龙18，且绞龙18的边缘处和混砂装置5的内壁贴合，绞龙18的作用是推料，将混合砂料推进密封缸筒4内；
第一单向阀1的瓣膜开口向端盖3内，第二单向阀9的瓣膜开口向密封缸筒4内，该设计的好处是防止密封缸筒4内的气体溢出，以及其他空气进入密封缸筒4造成二氧化碳浓度降低，影响爆破质量；
二氧化碳储罐7的内壁上设有夹层，并且夹层内放置有硝酸氨，二氧化碳储罐7的外侧壁上开设有注水孔，利用硝酸氨吸水后快速吸热，使二氧化碳储罐7内的液体二氧化碳保持不变，防止其受外界温度原因气化。
工作原理：本发明为一种煤层液态二氧化碳压裂装置，使用时将输气管6对接在三通接头2的一端，随后将对接头10连接在三通接头2的另一端，紧接着将二氧化碳储罐7和输气管6连接，将加压机12和对接头10连接，随后将电热导管16和电路板15连接，并将端盖3密封固定在密封缸筒4顶部，再通过第一单向阀1，将活化器13内注入活化剂，随后通过远程遥控装置向CPU14发出信号，CPU14输出指令，电路板15接受指令并输送电能给电热导管16，电热导管16开始发热，与此同时，混砂装置5启动，通过电机17带动中心轴19转动，从而实现绞龙18将混砂推出进入密封缸筒4内，随着时间加长，二氧化碳受热膨胀，在瞬间产生势能实现爆破，且在爆破过程中，通过混砂可以使爆破威力更大，辐射范围更广。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种煤层液态二氧化碳压裂装置，包括密封缸筒(4)，其特征在于：所述密封缸筒(4)的顶部设有端盖(3)，所述密封缸筒(4)的一端连接有第二单向阀(9)，所述第二单向阀(9)的一端插接有三通接头(2)，所述三通接头(2)的一端插进有输气管(6)，且三通接头(2)的另一端插接有对接头(10)，所述输气管(6)的末端连接有二氧化碳储罐(7)，所述二氧化碳储罐(7)上套接有支架(8)，所述对接头(10)的末端对接有加压机(12)，且加压机(12)上设置有气压表(11)，所述密封缸筒(4)的另一端对接有混砂装置(5)，所述端盖(3)的顶部中心处设置有第一单向阀(1)。
2.根据权利要求1所述的一种煤层液态二氧化碳压裂装置，其特征在于：所述端盖(3)的底部中心处固定设有活化器(13)，且活化器(13)内设置有活化剂，所述活化器(13)内设置有电热导管(16)，且电热导管(16)浸入活化剂中。
3.根据权利要求1所述的一种煤层液态二氧化碳压裂装置，其特征在于：所述密封缸筒(4)的内侧壁上固定设置有CPU(14)，所述CPU(14)的输出端上连接有电路板(15)，且电路板(15)通过导线和电热导管(16)连接。
4.根据权利要求1所述的一种煤层液态二氧化碳压裂装置，其特征在于：所述混砂装置(5)的末端设置有电机(17)，所述混砂装置(5)的内部中心处贯穿有中心轴(19)，且中心轴(19)和电机(17)的输出端连接。
5.根据权利要求4所述的一种煤层液态二氧化碳压裂装置，其特征在于：所述中心轴(19)位于混砂装置(5)内部的一段上焊接有绞龙(18)，且绞龙(10)的边缘处和混砂装置(5)的内壁贴合。
6.根据权利要求1所述的一种煤层液态二氧化碳压裂装置，其特征在于：所述第一单向阀(1)的瓣膜开口向端盖(3)内，所述第二单向阀(9)的瓣膜开口向密封缸筒内(4)。
7.根据权利要求1所述的一种煤层液态二氧化碳压裂装置，其特征在于：所述二氧化碳储罐(7)的内壁上设有夹层，并且夹层内放置有硝酸氨，所述二氧化碳储罐(7)的外侧壁上开设有注水孔。
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