CN110631425B - 一种孔内充装气体致裂管 - Google Patents

Abstract

本发明属于岩石膨胀致裂设备技术领域，公开了一种孔内充装气体致裂管，包括储液管和自动泄气阀，所述自动泄气阀设于储液管底部，所述自动泄气阀上设有活动阀芯；所述活动阀芯顶出时，所述自动泄气阀为泄气状态，所述自动泄气阀连通所述储液管内部和所述储液管外部空间；所述活动阀芯收缩时，所述自动泄气阀为可充气状态。与相关技术相比，本发明对致裂管实施充装作业和使用的环境进行了限制，能有效避免致裂管被不法分子当成一种防御甚至恶意攻击的武器；此外，当孔内充好气的致裂管出现“哑炮”等未爆破现象时，使致裂管底部离开地面，可通过自动泄气阀将内部的高压气体泄露出去，大大提高了安全性能。

Description

一种孔内充装气体致裂管

技术领域

本发明属于岩石膨胀致裂设备技术领域，尤其涉及一种孔内充装气体致裂管。

背景技术

二氧化碳致裂设备是利用液态二氧化碳受热气化膨胀，然后快速释放高压气体来达到破断岩石或落煤的目的。由于其具有膨胀能力可控，威力大，不产生冲击波等诸多优点被广泛应用于城改、城建以及矿产开采等领域。相关技术中，致裂管上设有充气口，利用外部气源与充气口连通，实现致裂管内二氧化碳气体的充装和使用。相关技术的不足在于：一方面，采用相关技术中的结构，由于该充气口无自动泄气功能，无论致裂管位于致裂孔内还是致裂管位于露天的环境下，均可实现致裂管的充装和使用。由于对致裂管实施充装作业和使用的环境没有限制，操作人员可在露天的环境对致裂管进行充装及启发操作，而致裂管致裂的威力巨大；若被不法分子当成一种防御甚至恶意攻击的武器，存在极大的社会安全隐患。另一方面，采用相关技术的结构，当一些致裂管会出现无法爆破的情况时，由于该充气口无自动泄气功能，该类致裂管就变成了“哑炮”，致裂管内储存有高压气体，如同定时炸弹，存在严重的安全隐患。

因此，实有必要提供一种新孔内充装气体致裂管解决上述技术问题。

发明内容

一种孔内充装气体致裂管，包括储液管和自动泄气阀，所述自动泄气阀设于储液管底部，所述自动泄气阀上设有活动阀芯；所述活动阀芯顶出时，所述自动泄气阀为泄气状态，所述自动泄气阀连通所述储液管内部和所述储液管外部空间；所述活动阀芯收缩时，所述自动泄气阀为可充气状态，所述自动泄气阀阻断所述储液管内部和所述储液管外部空间的连通。

优选的，所述活动阀芯收缩的动力为所述储液管自身的重力。

优选的，所述自动泄气阀还包括弹性元件，所述活动阀芯顶出的动力为所述弹性元件的弹性力。

优选的，所述自动泄气阀还包括阀体、阀盖，所述阀盖整体为盖状，所述阀盖内设有阀体收容腔，所述阀盖固定于所述储液管底部，所述阀体收容腔与所述储液管内部连通；所述阀体的一端收容于所述阀体收容腔内且与所述阀盖固定相连，所述阀体的另一端伸入所述储液管内部；所述阀体内设有阀芯收容腔，所述活动阀芯的一端设于所述阀芯收容腔内，所述活动阀芯的另一端向靠近所述阀盖的方向延伸并伸出所述阀盖；所述活动阀芯内设有弹性元件收容腔，所述弹性元件收容腔连通所述阀芯收容腔与所述储液管外部空间；所述弹性元件部分或全部收容于所述弹性元件收容腔内，所述弹性元件的一端抵接所述阀芯收容腔的远离所述阀盖的一侧壁，所述阀体内还设有连通所述储液管内部和所述阀芯收容腔的泄气孔。

优选的，所述泄气孔为间隔设置的多个。

优选的，所述弹性元件收容腔内设有限位台阶，所述弹性元件的另一端抵接所述限位台阶。

优选的，所述自动泄气阀还包括设于所述储液管与所述阀体之间的第一密封件。

优选的，所述阀体与储液管底一体成型。

优选的，所述阀盖与所述储液管为一体成型；或所述阀盖与所述储液管之间通过螺纹连接件或焊接方式固定相连。

优选的，所述自动泄气阀还包括设于所述活动阀芯与阀体之间的阀芯密封件，所述阀芯密封件包括间隔设置的第二密封件和第三密封件。

与相关技术相比，本发明一种致裂管只能在孔内才能实现正常的充装和使用，对致裂管实施充装作业和使用的环境进行了限制，操作人员无法在露天的环境对致裂管进行充装及启发操作，能有效避免致裂管被不法分子当成一种防御甚至恶意攻击的武器，大大提高了致裂管使用的安全性能。解决了致裂管被不法分子用作武器而带来社会安全隐患的问题。当把本发明一种孔内充装气体致裂管充装好后，若出现“哑炮”等未爆破现象时，充好气的孔内充装气体致裂管被提起或横倒时，活动阀芯会被弹性元件自动弹出，通过自动泄气阀将内部的高压气体泄露出去，不会发生意外事故。大大提高了安全性能。

附图说明

图1为本发明的泄气状态图；

图2为本发明可充气的状态图。

图中：

储液管1，阀体2，阀盖3，阀芯4，弹性元件5，第一密封件6，第二密封件7，第三密封件8；泄气孔21，阀芯收容腔22；阀体收容腔31；弹性元件收容腔41；限位台阶411。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参附图1-2，一种孔内充装气体致裂管，包括储液管1和自动泄气阀，所述自动泄气阀设于储液管1底部，所述自动泄气阀上设有活动阀芯4；所述活动阀芯4顶出时，所述自动泄气阀为泄气状态，所述自动泄气阀连通所述储液管1内部和所述储液管1外部空间；所述活动阀芯4收缩时，所述自动泄气阀为可充气状态，所述自动泄气阀阻断所述储液管1内部和所述储液管1外部空间的连通。所述活动阀芯4收缩的动力为所述储液管1自身的重力。所述自动泄气阀还包括弹性元件5，所述活动阀芯4顶出的动力为所述弹性元件5的弹性力。具体地，所述自动泄气阀还包括阀体2、阀盖3，所述阀盖3整体为盖状，所述阀盖3内设有阀体收容腔31，所述阀盖3固定于所述储液管1底部，阀盖3近似于一个螺帽，上部带内螺纹，底部中心带孔，阀体2从储液管1底部伸出的部分带外螺纹，阀盖3通过螺纹拧紧阀体可以使阀体2将第一密封件3压紧起密封作用，活动阀芯4直径小的一端可以从阀盖3中心孔伸出去，并阻挡活动阀芯4直径大的一端被弹出去。所述阀体收容腔31与所述储液管1内部连通；所述阀体2的一端收容于所述阀盖收容腔31内且与所述阀盖3固定相连，所述阀体2的另一端伸入所述储液管1内部；所述阀体2内设有阀芯收容腔22，所述活动阀芯4的一端设于所述阀芯收容腔22内，所述活动阀芯4的另一端向靠近所述阀盖3的方向延伸并伸出所述阀盖3；所述活动阀芯4内设有弹性元件收容腔41，所述弹性元件收容腔41和阀芯泄气孔连通所述阀芯收容腔22与所述储液管1外部空间；所述弹性元件5部分收容于所述弹性元件收容腔41内，所述弹性元件5的一端抵接所述阀芯收容腔22的远离所述阀盖3的一侧壁，所述阀体2内还设有连通所述储液管1内部和所述阀芯收容腔22的泄气孔21。具体地，弹性元件5为压缩弹簧。所述弹性元件收容腔41内设有限位台阶411，所述弹性元件5的另一端抵接所述限位台阶411。所述自动泄气阀还包括设于所述储液管1与所述阀体2之间的第一密封件6；所述自动泄气阀还包括设于所述活动阀芯4与阀体2之间的阀芯密封件。所述阀芯密封件包括间隔设置的第二密封件7和第三密封件8。所述第一密封件6，所述第二密封件7，所述第三密封件8均为O型密封圈。

使用时，当本发明一种孔内充装气体致裂管处于致裂孔外或着横放时，在所述弹性元件5的弹性力作用下，所述活动阀芯4被顶出，此时，储液管1内部经泄气孔21、阀芯收容腔22、弹性元件收容腔41后，与所述储液管1外部空间连通，自动泄气阀处于泄气状态。此时，对本发明一种孔内充装气体致裂管进行充气时，气体经自动泄气阀泄出，无法完成气体充装作业。因此，本发明一种致裂管只能在孔内才能实现正常的充装和使用，对致裂管实施充装作业和使用的环境进行了限制，操作人员无法在露天的环境对致裂管进行充装及启发操作，能有效避免致裂管被不法分子当成一种防御甚至恶意攻击的武器，大大提高了致裂管使用的安全性能。解决了致裂管被不法分子用作武器而带来社会安全隐患的问题。当把本发明一种孔内充装气体致裂管插入孔致裂孔孔内后，在储液管1自身的重力作用下，活动阀芯4上行，并压紧弹性元件5，此时，活动阀芯4封堵住泄气孔21，且第二密封件7和第三密封件8分别位于所述泄气孔21的上方和下方，避免致裂管内部气体经所述活动阀芯4与所述阀体2之间的间隙处溢出。即，此时，在所述储液管1自身的重力作用下，所述活动阀芯4收缩，所述自动泄气阀阻断所述储液管1内部和所述储液管1外部空间的连通。自动泄气阀会自动关闭，此时能够对本发明一种孔内充装气体致裂管进行充气。当把本发明一种孔内充装气体致裂管充装好后，若出现“哑炮”等未爆破现象时，只要使致裂管底部离开地面，活动阀芯4失去储液管1重力的作用，在弹性元件5的作用下下行，储液管1内部经泄气孔21、阀芯收容腔22、弹性元件收容腔41后，与所述储液管1外部空间连通，自动泄气阀处于泄气状态。通过自动泄气阀将内部的高压气体泄露出去，大大提高了安全性能。即，充好气的孔内充装气体致裂管被提起或横倒时，活动阀芯4会被弹性元件5自动弹出，里面的气体会自动泄露出去，不会发生意外事故。

进一步地，作为本发明另一实施方式，所述泄气孔21为间隔设置的多个。该设计利于提高泄气效果，提高泄气的效率和均匀性。

需要说明的是，所述阀盖3与所述储液管1可为一体成型的结构；所述阀盖3与所述储液管1还可为其它结构，比如所述阀盖3与所述储液管1之间通过螺纹连接件或焊接方式固定相连。

还需要说明的是，所述阀体2与还可以与储液管1底部设计成一个整体，该结构中，无需第一密封件6。但为了保证能够实现装配，在阀盖3与所述储液管1为一体成型的结构时，所述阀体2与储液管1必须为分体结构。在所述阀体2与储液管1底部设计成一个整体时，阀盖3与所述储液管1必须为分体结构。

与相关技术相比，本发明一种致裂管只能在孔内才能实现正常的充装和使用，对致裂管实施充装作业和使用的环境进行了限制，操作人员无法在露天的环境对致裂管进行充装及启发操作，能有效避免致裂管被不法分子当成一种防御甚至恶意攻击的武器，大大提高了致裂管使用的安全性能。解决了致裂管被不法分子用作武器而带来社会安全隐患的问题。当把本发明一种孔内充装气体致裂管充装好后，若出现“哑炮”等未爆破现象时，充好气的孔内充装气体致裂管被提起或横倒时，活动阀芯会被弹性元件自动弹出，通过自动泄气阀将内部的高压气体泄露出去，不会发生意外事故。大大提高了安全性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种孔内充装气体致裂管，其特征在于，包括储液管和自动泄气阀，所述自动泄气阀设于储液管底部，所述自动泄气阀上设有活动阀芯；所述活动阀芯顶出时，所述自动泄气阀为泄气状态，所述自动泄气阀连通所述储液管内部和所述储液管外部空间；所述活动阀芯收缩时，所述自动泄气阀为可充气状态，所述自动泄气阀阻断所述储液管内部和所述储液管外部空间的连通；所述活动阀芯收缩的动力为所述储液管自身的重力；所述自动泄气阀还包括弹性元件，所述活动阀芯顶出的动力为所述弹性元件的弹性力；所述弹性元件为压缩弹簧。

2.根据权利要求1所述的孔内充装气体致裂管，其特征在于，所述自动泄气阀还包括阀体、阀盖，所述阀盖整体为盖状，所述阀盖内设有阀体收容腔，所述阀盖固定于所述储液管底部，所述阀体收容腔与所述储液管内部连通；所述阀体的一端收容于所述阀体收容腔内且与所述阀盖固定相连，所述阀体的另一端伸入所述储液管内部；所述阀体内设有阀芯收容腔，所述活动阀芯的一端设于所述阀芯收容腔内，所述活动阀芯的另一端向靠近所述阀盖的方向延伸并伸出所述阀盖；所述活动阀芯内设有弹性元件收容腔，所述弹性元件收容腔连通所述阀芯收容腔与所述储液管外部空间；所述弹性元件部分或全部收容于所述弹性元件收容腔内，所述弹性元件的一端抵接所述阀芯收容腔的远离所述阀盖的一侧壁，所述阀体内还设有连通所述储液管内部和所述阀芯收容腔的泄气孔。

3.根据权利要求2所述的孔内充装气体致裂管，其特征在于，所述泄气孔为间隔设置的多个。

4.根据权利要求3所述的孔内充装气体致裂管，其特征在于，所述弹性元件收容腔内设有限位台阶，所述弹性元件的另一端抵接所述限位台阶。

5.根据权利要求4所述的孔内充装气体致裂管，其特征在于，所述自动泄气阀还包括设于所述储液管与所述阀体之间的第一密封件。

6.根据权利要求4所述的孔内充装气体致裂管，其特征在于，所述阀体与储液管底一体成型。

7.根据权利要求5所述的孔内充装气体致裂管，其特征在于，所述阀盖与所述储液管为一体成型；或所述阀盖与所述储液管之间通过螺纹连接件或焊接方式固定相连。

8.根据权利要求6或7所述的孔内充装气体致裂管，其特征在于，所述自动泄气阀还包括设于所述活动阀芯与阀体之间的阀芯密封件，所述阀芯密封件包括间隔设置的第二密封件和第三密封件。