CN204663509U - 二氧化碳煤层震动增透系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二氧化碳煤层震动增透系统，包括用于灌装液态CO2的爆胀器，用于将爆胀器内液态CO2的物理爆炸能量传导进密封的钻孔空间、使钻孔内的气压瞬时升高、对煤体原生裂隙产生震动和扰动的导爆管，用于防止爆炸能力向巷道空间放泄的封孔器、用于安装和拆卸导爆管、有提拔和推进功能、同时具有摇摆旋转功能、可以将导爆管送入钻孔内的风动操作台，爆胀器安装在风动操作台上，导爆管安装于爆胀器的前端，导爆管的周壁设置有排气管，封孔器安装于导爆管的前端。本实用新型的二氧化碳煤层震动增透系统，针对瓦斯抽采钻孔的特点和掘进防突的需要，形成高突矿井专用震动增透系统，提高煤层的透气性，提高抽采效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤层瓦斯抽采技术领域，具体地说涉及一种二氧化碳煤层震动增透系统，旨在提高煤层的透气性，提高抽采效率。
背景技术
我国的煤层地质构造复杂，高瓦斯低透气性煤层分布较为普遍，随着煤矿开采深度的增加，地应力也会随之增大，导致煤层的透气性会进一步降低。
目前，在煤层瓦斯抽采过程中，在未卸压煤层单纯靠打钻孔抽采瓦斯，不但费时费力且瓦斯抽采效果非常差，技术人员为了提高瓦斯抽采效果，必须采用一些强化增透方法来促进瓦斯抽采，现阶段，惯用的强化增透方法主要有两种，一种是利用水力化措施进行强化增透，如“水力割缝”、“水力冲孔”、“水力压裂”及“水射流割缝”等，但是利用水力化措施进行强化增透也存在非常明显的缺点，由于煤体被水浸泡后易泥化，从而堵塞瓦斯流通通道，同时受到水表面张力限制，强化增透的范围有限；另一种是利用爆破措施进行强化增透，如“深孔松动爆破”和“深孔控制爆破”，目的是通过爆破使煤体产生裂隙，从而增大煤层透气性，但是由于地应力作用，爆破产生的裂隙又会很快被压实闭合，导致高效抽采瓦斯的时效性很短，很难长时间维持。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本实用新型提供一种二氧化碳煤层震动增透系统，针对瓦斯抽采钻孔的特点和掘进防突的需要，形成高突矿井专用震动增透系统，提高煤层的透气性，提高抽采效率。
为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：
一种二氧化碳煤层震动增透系统，包括用于灌装液态CO2的爆胀器，用于将爆胀器内液态CO2的物理爆炸能量传导进密封的钻孔空间、使钻孔内的气压瞬时升高、对煤体原生裂隙产生震动和扰动的导爆管，用于防止爆炸能力向巷道空间放泄的封孔器、用于安装和拆卸导爆管、有提拔和推进功能、同时具有摇摆旋转功能、可以将导爆管送入钻孔内的风动操作台，所述爆胀器安装在风动操作台上，所述导爆管安装于爆胀器的前端，所述导爆管的周壁设置有排气管，所述封孔器安装于导爆管的前端，可以在导爆管上前后滑动。
作为对上述技术方案的改进，所述导爆管的内腔设置有注浆管。
作为对上述技术方案的改进，所述导爆管的后端设置有带外螺纹的过渡管，所述爆胀器前端设置有螺管，所述过渡管通过螺纹与爆胀器连接，进而实现导爆管与爆胀器的连接，所述过渡管与爆胀器连接的结合面设置有爆裂片。
作为对上述技术方案的改进，所述爆胀器的后端设置有注液管，所述注液管内设置有单向注液阀。
作为对上述技术方案的改进，所述单向注液阀包括与注液管螺纹连接的外阀体，所述外阀体在靠近爆胀器一端的内腔设置有内阀体，所述内阀体内设置有钢球，由弹簧压靠在内阀体的内端面上。当外阀体向爆胀器内充液时，弹簧收缩，钢球与内阀体内端面脱开，实现向内的单向导通，进而实现向爆胀器充液。充气完毕后，弹簧复位，将钢球顶靠在内阀体的内端面上，单向注液阀关闭。
作为对上述技术方案的改进，所述风动操作台包括下支架和上支架，所述下支架安装有可以在下支架上上下滑动的下托盘，所述下托盘上设置有可以在下托盘上前后滑动的上托盘，所述上托盘上设置爆胀器。
作为对上述技术方案的改进，所述下托盘下设置有旋转盘，所述旋转盘与下支架螺纹连接，当旋转盘在下支架上旋转时，旋转盘上下移动，可以推动下托盘沿下支架上下移动。
作为对上述技术方案的改进，所述下托盘与上托盘间设置有丝杆螺母机构，所述丝杆螺母机构丝杆的端部设置摇杆。
作为对上述技术方案的改进，所述爆胀器上设置有增压起爆装置或加热起爆装置。
作为对上述技术方案的改进，所述导爆管由多节碳素管或高强度钢管接成，每节管之间设置有密封。
本实用新型的二氧化碳煤层震动增透系统的操作过程是：将封孔器安装在导爆管上，加接导爆管向钻孔深部送入导爆管，然后将封孔器送至原岩应力区，安装卸荷导爆管，侧推式安装爆胀器，注入高压液体实施封孔，近距离或远程起爆。
第一次起爆之后有两种选择：
选择一：开启卸荷导爆管，安全排泄气态CO2，封孔器放液，实施拔管拆除。
选择二：开启卸荷导爆管，重新安装没有启用的爆胀器，实施第二次乃至多次爆炸。
与现有技术相比，本实用新型所取得的有益效果是：
本实用新型的二氧化碳煤层震动增透系统，针对瓦斯抽采钻孔的特点和掘进防突的需要，形成高突矿井专用震动增透系统，提高煤层的透气性，提高抽采效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的爆胀器与导爆管的连接结构示意图。
图3为本实用新型的注液管的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
实施例一
如图1、2和3所示，本实用新型的二氧化碳煤层震动增透系统，包括二氧化碳煤层震动增透系统，包括用于灌装液态CO2的爆胀器7，用于将爆胀器7内液态CO2的物理爆炸能量传导进密封的钻孔空间、使钻孔内的气压瞬时升高、对煤体原生裂隙产生震动和扰动的导爆管13，用于防止爆炸能力向巷道空间放泄的封孔器15、用于安装和拆卸导爆管13、有提拔和推进功能、同时具有摇摆旋转功能、可以将导爆管送入钻孔内的风动操作台，所述爆胀器7安装在风动操作台上，所述导爆管13安装于爆胀器7的前端，所述导爆管13的周壁设置有排气管14，所述封孔器15安装于导爆管13的前端，可以在导爆管13上前后滑动。
所述导爆管13的内腔设置有注浆管16。
所述导爆管13的后端设置有带外螺纹的过渡管12，所述爆胀器7前端设置有螺管，所述过渡管12通过螺纹与爆胀器7连接，进而实现导爆管13与爆胀器7的连接，所述过渡管12与爆胀器7连接的结合面设置有爆裂片11。
所述爆胀器7的后端设置有注液管，所述注液管内设置有单向注液阀。
所述单向注液阀包括与注液管螺纹连接的外阀体8，所述外阀体8在靠近爆胀器一端的内腔设置有内阀体10，所述内阀体10内设置有钢球9，由弹簧压靠在内阀体10的内端面上。当外阀体8向爆胀器7内充液时，弹簧收缩，钢球9与内阀体10内端面脱开，实现向内的单向导通，进而实现向爆胀器7充液。充气完毕后，弹簧复位，将钢球9顶靠在内阀体10的内端面上，单向注液阀关闭。
所述风动操作台包括下支架4和上支架5，所述下支架4安装有可以在下支架上上下滑动的下托盘1，所述下托盘1上设置有可以在下托盘1上前后滑动的上托盘3，所述上托盘3上设置爆胀器7。
所述下托盘1下设置有旋转盘6，所述旋转盘6与下支架4螺纹连接，当旋转盘6在下支架4上旋转时，旋转盘6上下移动，可以推动下托盘1沿下支架4上下移动。
所述下托盘1与上托盘3间设置有丝杆螺母机构，所述丝杆螺母机构丝杆的端部设置摇杆2。
所述爆胀器7上设置有增压起爆装置或加热起爆装置17。
所述导爆管13由多节碳素管或高强度钢管接成，每节管之间设置有密封。
本实用新型的二氧化碳煤层震动增透系统的操作过程是：将封孔器15安装在导爆管12上，加接导爆管向钻孔深部送入导爆管，然后将封孔器15送至原岩应力区，安装卸荷导爆管，侧推式安装爆胀器7，注入高压液体实施封孔，近距离或远程起爆。
Claims (10)
1.一种二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：包括用于灌装液态CO2的爆胀器，用于将爆胀器内液态CO2的物理爆炸能量传导进密封的钻孔空间、使钻孔内的气压瞬时升高、对煤体原生裂隙产生震动和扰动的导爆管，用于防止爆炸能力向巷道空间放泄的封孔器、用于安装和拆卸导爆管、有提拔和推进功能、同时具有摇摆旋转功能、可以将导爆管送入钻孔内的风动操作台，所述爆胀器安装在风动操作台上，所述导爆管安装于爆胀器的前端，所述导爆管的周壁设置有排气管，所述封孔器安装于导爆管的前端，可以在导爆管上前后滑动。
2.根据权利要求1所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于所述导爆管的内腔设置有注浆管。
3.根据权利要求1或2所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：所述导爆管的后端设置有带外螺纹的过渡管，所述爆胀器前端设置有螺管，所述过渡管通过螺纹与爆胀器连接，进而实现导爆管与爆胀器的连接，所述过渡管与爆胀器连接的结合面设置有爆裂片。
4.根据权利要求1或2所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：所述爆胀器的后端设置有注液管，所述注液管内设置有单向注液阀。
5.根据权利要求4所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：所述单向注液阀包括与注液管螺纹连接的外阀体，所述外阀体在靠近爆胀器一端的内腔设置有内阀体，所述内阀体内设置有钢球，由弹簧压靠在内阀体的内端面上。
6.根据权利要求1或2所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：所述风动操作台包括下支架和上支架，所述下支架安装有可以在下支架上上下滑动的下托盘，所述下托盘上设置有可以在下托盘上前后滑动的上托盘，所述上托盘上设置爆胀器。
7.根据权利要求6所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：所述下托盘下设置有旋转盘，所述旋转盘与下支架螺纹连接，当旋转盘在下支架上旋转时，旋转盘上下移动，可以推动下托盘沿下支架上下移动。
8.根据权利要求6所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：所述下托盘与上托盘间设置有丝杆螺母机构，所述丝杆螺母机构丝杆的端部设置摇杆。
9.根据权利要求1或2所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：所述爆胀器上设置有增压起爆装置或加热起爆装置。
10.根据权利要求9所述的二氧化碳煤层震动增透系统，其特征在于：所述导爆管由多节碳素管或高强度钢管接成，每节管之间设置有密封。
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| CN107313798A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-11-03 | 陕西理工大学 | 谐振式煤矿瓦斯抽采装置 |
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