CN114737939B - 一种适用于煤层增透中固气混合型空气炮 - Google Patents
一种适用于煤层增透中固气混合型空气炮 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种适用于煤层增透中固气混合型空气炮，属于空气炮技术领域，包括空气炮单元，且空气炮单元的一侧固定安装有供气单元，空气炮单元的两端固定安装有喷射单元，空气炮单元的上端固定安装有定量添砂单元，且空气炮单元的内部填充有树脂覆膜砂，通过采用固气混合进行喷射，增强喷射时对煤体的破坏程度，同时可保证煤体缝隙的连续开放性，有效解决煤缝易闭合和三软煤层难以成孔的问题，且通过定量添砂单元，便于进行自动向空气炮主体的内部填充树脂覆膜砂，且方便进行定量投放，并通过第一出气管和第二出气管，方便进行交替使用，便于对一次性垫片进行更换，且在更换时，不影响使用，便于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气炮，具体为一种适用于煤层增透中固气混合型空气炮，属于空气炮技术领域。
背景技术
空气炮是利用空气动力学原理来完成各种工艺过程的机械设备，目前的空气炮大多都是通过添加气体添加气体进行喷射，且传统空气炮都是气体填充，在进行煤层增透使用时，多用于清灰等工作，在一些三软煤层中，存在煤缝易闭合和难以成孔的问题，而传统的空气炮对于这些问题无法进行解决，适用性较差，不便于在煤层增透时进行使用，现在的一些空气炮在煤层瓦斯排气时也得到一些应用，如公开号为：CN110985108B，一种用于提升煤层瓦斯透气率的空气炮，包括气仓主体、炮筒管结构、炮筒管、炮口带、承载片、密闭操作窗、进气口、气管、重锤结构、金属板、重锤悬绳、串杆、重物块、支撑板、串孔、缓冲垫圈和卡口，通过事先计算所需压力，为气仓内部的重锤结构配置相应质量的重物块，即可进行对煤层的轰击，工作时无需人为操作，节省了人力资源，同时多组装置可以进行串联工作，显著提升工作效率，金属块设计为弧面结构，有效的防止金属块侧旋，同时节省了材料，下部悬挂的由重物块组成的重锤可以实现对轰击强度的控制，只需通过更换重物块即可实现重锤重量的改变，方便使用。
但在使用时，也仅仅是通过气体对煤层进行冲击，存在冲击效果较低，对煤层的破坏程度较低的问题。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种适用于煤层增透中固气混合型空气炮，能够通过固气混合，增强喷射时对煤体的破坏程度，保证煤体缝隙的连续开放性，且方便对一次性垫片进行更换和便于定量添加树脂覆膜砂。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种适用于煤层增透中固气混合型空气炮，包括空气炮单元，且所述空气炮单元的一侧固定安装有供气单元，所述供气单元的出气端与所述空气炮单元的下端相连通，所述空气炮单元的两端固定安装有喷射单元，且所述喷射单元的一端与所述空气炮单元的两端相连通，所述空气炮单元的上端固定安装有定量添砂单元，且所述定量添砂单元的出砂端与所述空气炮单元的上端中间位置相连通，所述空气炮单元的内部填充有树脂覆膜砂，且所述树脂覆膜砂通过所述定量添砂单元添加到所述空气炮单元的内部，在进行使用时，所述树脂覆膜砂由于硬度高，表面光滑的特点，在使用时不会保留空白带，便于进行使用，且在使用时，将所述喷射单元延伸至外部煤层的钻孔内部，根据需求通过所述定量添砂单元，对所述空气炮单元的内部添加定量的所述树脂覆膜砂，使得所述树脂覆膜砂进入到所述空气炮单元的内部，且通过所述供气单元，对所述空气炮单元的内部进行增压，且在进行增压时，气体通过所述空气炮单元的下端进行充入，便于对所述空气炮单元内部的所述树脂覆膜砂进行吹起，避免在喷出时，导致所述树脂覆膜砂无法喷出，在所述空气炮单元的内部进行堆积，当增压到一定程度后，使得高压气体带动所述树脂覆膜砂通过所述喷射单元喷出，使得喷出的为固气混合物，增强喷射时对煤体的破坏程度，同时可保证煤体缝隙的连续开放性，有效解决煤缝易闭合和三软煤层难以成孔的问题，便于进行使用。
优选的，为了便于对气体进行增压以及在喷出时，进行固气混合，所述空气炮单元包括空气炮主体，且所述空气炮主体的下端均匀固定安装有进气管，所述供气单元的出气端与所述进气管相连通，且所述空气炮主体的上端中间位置固定安装有添砂管，所述定量添砂单元的出砂端与所述添砂管相固定连接，且所述空气炮主体的两端均固定安装有喷射管，所述喷射单元与所述喷射管相连通，所述空气炮主体的上端位于所述添砂管的一侧固定安装有压力表，且所述空气炮主体的下端四角均固定安装有支撑腿，在进行使用时，通过所述进气管，便于所述供气单元对所述空气炮主体进行充气，且通过所述添砂管，便于对所述空气炮主体的内部添加所述树脂覆膜砂，并通过所述喷射管，便于固气混合体通过所述喷射单元进行喷出，方便使用。
优选的，为了便于对所述空气炮主体的内部进行增压，所述供气单元包括空气增压泵，且所述空气增压泵的进气端固定安装有供气管，所述空气增压泵的出气端固定安装有连通管，所述连通管的另一端固定安装有分气管，且所述分气管与所述进气管相固定连接，所述空气增压泵通过所述连通管、所述分气管和所述进气管与所述空气炮主体相连通，通过所述空气增压泵，便于对所述空气炮主体的内部进行增压，且通过所述分气管，使得气体通过所述空气炮主体的下端进行充入，使得在充入气体时，将所述空气炮主体内部的所述树脂覆膜砂吹起，方便进行固气混合后吹出。
优选的，为了便于对所述一次性垫片进行更换，方便进行喷射，所述喷射单元包括第一出气管和第二出气管，且所述第一出气管与所述第二出气管分别安装在所述空气炮主体两端的所述喷射管上，所述第一出气管上固定安装有第一球阀，所述第二出气管上固定安装有第二球阀，且所述第一出气管与所述第二出气管的另一端均固定安装有出气管道，所述第一出气管与所述第二出气管的一端均固定安装有连接子头，且所述出气管道上套接有连接母头，所述连接母头螺纹连接在所述连接子头上，且所述出气管道通过所述连接母头与所述连接子头分别与所述第一出气管和所述第二出气管相固定连接，所述第一出气管与所述第二出气管上位于所述连接子头的一侧开设有凹槽，且所述凹槽的内部卡接有一次性垫片，所述一次性垫片为两面均开设米型槽的塑料垫片，且所述一次性垫片夹紧在所述连接子头与所述连接母头之间，在进行使用时，当需要固气混合体从所述第一出气管位置喷出时，关闭所述第二球阀，且将所述一次性垫片安装在所述连接子头和所述连接母头之间，使得高压固气混合体将所述第一出气管位置上的所述一次性垫片冲破，进行喷出，且在通过所述第一出气管进行喷出时，便于对所述第二出气管位置的所述一次性垫片进行更换，方便在更换时，进行使用，进行交替使用，便于操作，避免在更换所述一次性垫片时，无法进行使用。
优选的，为了便于将所述树脂覆膜砂定量的添加到所述空气炮主体的内部，所述定量添砂单元包括盛放斗，且所述盛放斗的上端螺纹连接有密封盖，所述盛放斗的下端固定安装有分料盒，且所述分料盒的内部转动安装有定量盘，所述定量盘上均匀开设有定量孔，且所述分料盒的下端一侧开设有出砂孔，所述分料盒固定安装在所述添砂管的上端，且所述出砂孔与所述添砂管相连通，所述分料盒的下端固定安装有驱动电机，且所述驱动电机的输出端与所述定量盘相连通，所述驱动电机的下端固定安装在所述空气炮主体的上端位于所述添砂管的一侧，在进行使用时，将所述树脂覆膜砂倒入到所述盛放斗的内部，并通过所述密封盖进行密封，且在定量添加时，开启所述驱动电机，使得所述定量盘在所述分料盒的内部进行转动，使得所述盛放斗内部的所述树脂覆膜砂落入到所述定量孔的内部，且当所述定量孔与所述出砂孔相对齐时，使得所述定量孔内部的所述树脂覆膜砂通过所述添砂管落入到所述空气炮主体的内部，且在所述定量孔与所述出砂孔相错位时，便于对所述添砂管进行密封，方便使用。
本发明的有益效果是：本发明通过采用固气混合进行喷射，增强喷射时对煤体的破坏程度，同时可保证煤体缝隙的连续开放性，有效解决煤缝易闭合和三软煤层难以成孔的问题，且通过定量添砂单元，便于进行自动向空气炮主体的内部填充树脂覆膜砂，且方便进行定量投放，并通过第一出气管和第二出气管，方便进行交替使用，便于对一次性垫片进行更换，且在更换时，不影响使用，便于操作。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明另一个角度的整体结构示意图。
图3为本发明的整体局部剖视图。
图4为本发明中空气炮单元的整体结构示意图。
图5为本发明中第一出气管的整体结构示意图。
图6为本发明中定量添砂单元的局部结构示意图。
图中：1、空气炮单元，11、空气炮主体，12、进气管，13、添砂管，14、喷射管，15、压力表，16、支撑腿，2、供气单元，21、空气增压泵，22、供气管，23、连通管，24、分气管，3、喷射单元，31、第一出气管，32、第二出气管，33、第一球阀，34、第二球阀，35、出气管道，36、连接子头，37、连接母头，38、凹槽，39、一次性垫片，4、定量添砂单元，41、盛放斗，42、密封盖，43、分料盒，44、定量盘，45、定量孔，46、出砂孔，47、驱动电机，5、树脂覆膜砂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6所示，一种适用于煤层增透中固气混合型空气炮，包括包括空气炮单元1，且空气炮单元1的一侧固定安装有供气单元2，供气单元2的出气端与空气炮单元1的下端相连通，空气炮单元1的两端固定安装有喷射单元3，且喷射单元3的一端与空气炮单元1的两端相连通，空气炮单元1的上端固定安装有定量添砂单元4，且定量添砂单元4的出砂端与空气炮单元1的上端中间位置相连通，空气炮单元1的内部填充有树脂覆膜砂5，且树脂覆膜砂5通过定量添砂单元4添加到空气炮单元1的内部，在进行使用时，树脂覆膜砂5由于硬度高，表面光滑的特点，在使用时不会保留空白带，便于进行使用，且在使用时，将喷射单元3延伸至外部煤层的钻孔内部，根据需求通过定量添砂单元4，对空气炮单元1的内部添加定量的树脂覆膜砂5，使得树脂覆膜砂5进入到空气炮单元1的内部，且通过供气单元2，对空气炮单元1的内部进行增压，且在进行增压时，气体通过空气炮单元1的下端进行充入，便于对空气炮单元1内部的树脂覆膜砂5进行吹起，避免在喷出时，导致树脂覆膜砂5无法喷出，在空气炮单元1的内部进行堆积，当增压到一定程度后，使得高压气体带动树脂覆膜砂5通过喷射单元3喷出，使得喷出的为固气混合物，增强喷射时对煤体的破坏程度，同时可保证煤体缝隙的连续开放性，有效解决煤缝易闭合和三软煤层难以成孔的问题，便于进行使用。
作为本发明的一种技术优化方案，如图4所示，空气炮单元1包括空气炮主体11，且空气炮主体11的下端均匀固定安装有进气管12，供气单元2的出气端与进气管12相连通，且空气炮主体11的上端中间位置固定安装有添砂管13，定量添砂单元4的出砂端与添砂管13相固定连接，且空气炮主体11的两端均固定安装有喷射管14，喷射单元3与喷射管14相连通，空气炮主体11的上端位于添砂管13的一侧固定安装有压力表15，且空气炮主体11的下端四角均固定安装有支撑腿16，通过进气管12、添砂管13和喷射管14，便于对供气单元2、定量添砂单元4和喷射单元3进行安装。
作为本发明的一种技术优化方案，如图3所示，供气单元2包括空气增压泵21，且空气增压泵21的进气端固定安装有供气管22，空气增压泵21的出气端固定安装有连通管23，连通管23的另一端固定安装有分气管24，且分气管24与进气管12相固定连接，空气增压泵21通过连通管23、分气管24和进气管12与空气炮主体11相连通，通过空气增压泵21，便于对空气炮主体11的内部进行增压，且通过分气管24，便于对空气炮主体11内部的树脂覆膜砂5进行吹起，方便喷射固气混合物。
作为本发明的一种技术优化方案，如图2所示，喷射单元3包括第一出气管31和第二出气管32，且第一出气管31与第二出气管32分别安装在空气炮主体11两端的喷射管14上，第一出气管31上固定安装有第一球阀33，第二出气管32上固定安装有第二球阀34，且第一出气管31与第二出气管32的另一端均固定安装有出气管道35，第一出气管31与第二出气管32的一端均固定安装有连接子头36，且出气管道35上套接有连接母头37，连接母头37螺纹连接在连接子头36上，且出气管道35通过连接母头37与连接子头36分别与第一出气管31和第二出气管32相固定连接，第一出气管31与第二出气管32上位于连接子头36的一侧开设有凹槽38，且凹槽38的内部卡接有一次性垫片39，一次性垫片39为两面均开设米型槽的塑料垫片，且一次性垫片39夹紧在连接子头36与连接母头37之间，通过采用第一出气管31和第二出气管32，便于进行交替使用，避免在更换一次性垫片39时，导致影响使用，且通过在一次性垫片39上开设米型槽，方便高压气体将一次性垫片39冲破，无需人工进行操作，增加使用人员的安全性。
作为本发明的一种技术优化方案，如图3所示，定量添砂单元4包括盛放斗41，且盛放斗41的上端螺纹连接有密封盖42，盛放斗41的下端固定安装有分料盒43，且分料盒43的内部转动安装有定量盘44，定量盘44上均匀开设有定量孔45，且分料盒43的下端一侧开设有出砂孔46，分料盒43固定安装在添砂管13的上端，且出砂孔46与添砂管13相连通，分料盒43的下端固定安装有驱动电机47，且驱动电机47的输出端与定量盘44相连通，驱动电机47的下端固定安装在空气炮主体11的上端位于添砂管13的一侧，通过驱动电机47带动定量盘44进行转动，方便对树脂覆膜砂5进行定量添加，且在不添加时，使得定量孔45与出砂孔46进行错位，提高对添砂管13的密封效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (1)
1.一种适用于煤层增透中固气混合型空气炮，其特征在于：包括空气炮单元(1)，且所述空气炮单元(1)的一侧固定安装有供气单元(2)，所述供气单元(2)的出气端与所述空气炮单元(1)的下端相连通，所述空气炮单元(1)的两端固定安装有喷射单元(3)，且所述喷射单元(3)的一端与所述空气炮单元(1)的两端相连通，所述空气炮单元(1)的上端固定安装有定量添砂单元(4)，且所述定量添砂单元(4)的出砂端与所述空气炮单元(1)的上端中间位置相连通，所述空气炮单元(1)的内部填充有树脂覆膜砂(5)，且所述树脂覆膜砂(5)通过所述定量添砂单元(4)添加到所述空气炮单元(1)的内部；
所述空气炮单元(1)包括空气炮主体(11)，且所述空气炮主体(11)的下端均匀固定安装有进气管(12)，所述供气单元(2)的出气端与所述进气管(12)相连通，且所述空气炮主体(11)的上端中间位置固定安装有添砂管(13)，所述定量添砂单元(4)的出砂端与所述添砂管(13)相固定连接，且所述空气炮主体(11)的两端均固定安装有喷射管(14)，所述喷射单元(3)与所述喷射管(14)相连通；
所述空气炮主体(11)的上端位于所述添砂管(13)的一侧固定安装有压力表(15)，且所述空气炮主体(11)的下端四角均固定安装有支撑腿(16)；
所述供气单元(2)包括空气增压泵(21)，且所述空气增压泵(21)的进气端固定安装有供气管(22)，所述空气增压泵(21)的出气端固定安装有连通管(23)，所述连通管(23)的另一端固定安装有分气管(24)，且所述分气管(24)与所述进气管(12)相固定连接，所述空气增压泵(21)通过所述连通管(23)、所述分气管(24)和所述进气管(12)与所述空气炮主体(11)相连通；
所述喷射单元(3)包括第一出气管(31)和第二出气管(32)，且所述第一出气管(31)与所述第二出气管(32)分别安装在所述空气炮主体(11)两端的所述喷射管(14)上，所述第一出气管(31)上固定安装有第一球阀(33)，所述第二出气管(32)上固定安装有第二球阀(34)，且所述第一出气管(31)与所述第二出气管(32)的另一端均固定安装有出气管道(35)；
所述第一出气管(31)与所述第二出气管(32)的一端均固定安装有连接子头(36)，且所述出气管道(35)上套接有连接母头(37)，所述连接母头(37)螺纹连接在所述连接子头(36)上，且所述出气管道(35)通过所述连接母头(37)与所述连接子头(36)分别与所述第一出气管(31)和所述第二出气管(32)相固定连接；
所述第一出气管(31)与所述第二出气管(32)上位于所述连接子头(36)的一侧开设有凹槽(38)，且所述凹槽(38)的内部卡接有一次性垫片(39)，所述一次性垫片(39)为两面均开设米型槽的塑料垫片，且所述一次性垫片(39)夹紧在所述连接子头(36)与所述连接母头(37)之间；
所述定量添砂单元(4)包括盛放斗(41)，且所述盛放斗(41)的上端螺纹连接有密封盖(42)，所述盛放斗(41)的下端固定安装有分料盒(43)，且所述分料盒(43)的内部转动安装有定量盘(44)，所述定量盘(44)上均匀开设有定量孔(45)，且所述分料盒(43)的下端一侧开设有出砂孔(46)，所述分料盒(43)固定安装在所述添砂管(13)的上端，且所述出砂孔(46)与所述添砂管(13)相连通，所述分料盒(43)的下端固定安装有驱动电机(47)，且所述驱动电机(47)的输出端与所述定量盘(44)相连通，所述驱动电机(47)的下端固定安装在所述空气炮主体(11)的上端位于所述添砂管(13)的一侧。
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