专利名称：一种煤层增透消突装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及煤矿开采设备技术领域，具体涉及一种适用于煤矿进入深部开采阶段，瓦斯抽放难度大的煤层增透消突装置。
背景技术：
由于受地质构造控制的影响，豫西“三软”突出的、煤层构造为全层构造软煤，突出煤层松软、透气性差，存在诸多高瓦斯高应力地质单元，蕴含煤与瓦斯突出危险，并且瓦斯富集区具有明显的条带分布特征，瓦斯灾害威胁严重，属于难以抽采煤层。根据《煤矿安全规程》第183条规定，对于突出煤层中的突出危险区，严禁采用放顶煤采煤法。因此，为了实现突出煤层的高产高效，对不具备开采保护层条件的突出煤层，或保护层开采中，突出煤层部分范围未能得到有效的解决的，都应采取专门的消突措施。但现有技术装置存在如下缺陷·I.采用压风装药技术已不适用于目前的乳化炸药；2.塑料被筒装药则在炮孔成孔质量较差或孔内有大量煤渣时输送困难；3.爆破网络的安全性存有隐患，现场人员不能放心使用；4.在预裂爆破炮孔布设中，凭经验而不是依据计算进行设计，一般习惯于拉大爆破孔和控制孔的间距，没有认识到由此形成的压实区对提高抽采率的不利影响等。5.产生裂缝长度有限以爆破孔为同心圆，半径长度仅有3-5m ；6.存在煤层压实带根据岩石力学性质，煤层在受到爆炸作用时，由于外力加载强度大、时间短(微秒级)会在近孔地带形成破碎带和远孔段的压实带。压实带与原煤层相比透气性大幅度降低，对增透消突十分不利；7.炸药用量受限炸药每米不超过I公斤，由于在有限炸药量施工中已经存在煤层压实带，如果加大药量煤层压实带会进一步增厚，严重影响施工质量。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提高一种安全可靠、单点引发，一般堵孔时仍能装药通过，无爆炸危险，无毒无害的煤层增透消突装置。本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现一种煤层增透消突装置，包括至少两节相连接的增透装置外壳，所述的增透装置外壳上端设有接线保护装置，所述增透装置外壳下端设有导引鞋，其特征在于所述增透装置外壳内部设有气体发生器外壳，所述气体发生器外壳内设有气体发生剂，所述的气体发生剂中间设有点火系统，所述的点火系统连接有控制电缆线，所述的增透装置外壳与气体发生器外壳之间设有降温过滤装置，所述增透装置外壳上开有“凸”形泄气孔，所述的“凸”形泄气孔内设有密封堵孔塞。所述的控制电缆线为耐温线，所述控制电缆线穿过接线保护装置与点火系统相连接。[0014]所述的增透装置外壳为外径60_70mm钢管，每节2m长，两节之间通过外丝与输送保护器内丝相连。所述的降温过滤装置为金属丝压制而成的过滤网。所述的密封堵孔塞为铅制楔形短钉。所述的气体发生剂为复合固体火箭推进剂，通过浇铸固化于气体发生器外壳内和点火系统之外。所述的输送保护器为钢制两端切薄的接箍，用于连接两节增透装置外壳，两端切薄有利于整个装置在煤层爆破孔中的输送。所述的导引鞋为锥形，所述导引鞋的外径大于增透装置外壳，能够引导整个装置在煤层爆破孔中顺利向前输送。所述的接线保护装置为钢制盖状，通过内丝与第一节增透装置外壳顶端外丝连接，用以保护接线。本实用新型的有益效果是I.能够在煤层中产生定向裂缝长8-15米(理论计算值)一由于岩石内部产生永久性措位，新生裂缝短期内不会闭合；2.压裂时间可控，可使岩石产生高密度的微裂缝，连通原生裂缝，导致岩石孔隙度和渗透率的显著增加；3.不存在煤层压实问题一施工后不会造成多余物或引起二次污染；4.装药量大,每米用量达5_12kg，综合经济效益潜力可观；5.安全可靠，单点引发，一般堵孔时仍能装药通过，无爆炸危险，无毒无害。
图I为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。如图I所示，一种煤层增透消突装置，包括若干节相连接的增透装置外壳2，增透装置外壳2为外径65mm钢管，每节2m长，两节之间通过外丝与输送保护器8内丝相连，增透装置外壳2上端设有接线保护装置10，接线保护装置10为钢制盖状，通过内丝与第一节增透装置外壳2顶端外丝连接，用以保护接线。增透装置外壳2下端设有导引鞋9，导引鞋9为锥形，导引鞋9的外径大于增透装置外壳2，能够引导整个装置在煤层爆破孔中顺利向前输送。增透装置外壳2内部设有气体发生器外壳5，气体发生器外壳5内设有气体发生剂6，气体发生剂6中间设有点火系统7，点火系统7连接有控制电缆线1，控制电缆线I为耐温线，控制电缆线I穿过接线保护装置10与点火系统7相连接。增透装置外壳2与气体发生器外壳5之间设有降温过滤装置3，降温过滤装置3为金属丝压制而成的过滤网，增透装置外壳2上开有“凸”形泄气孔，“凸”形泄气孔内通过挤压安装有密封堵孔塞4，密封堵孔塞4为铅制楔形短钉。气体发生剂6采用复合固体火箭推进剂，通过浇铸固化于气体发生器外壳5内和点火系统7之外，输送保护器8为钢制两端切薄的接箍，用于连接两节增透装置外壳2，两端切薄有利于整个装置在煤层爆破孔中的输送。本实用新型首创性地将国际先进水平的复合固体火箭推进剂制作成预设计柱状，通过传输装置输送到施工燃爆孔。封堵后，通过安全点火控制系统多点点火，复合固体火箭推进剂在封闭空间形成两种反应形态，首先是推进剂稳定的分级燃烧形态，紧接着由于推进剂稳定分级燃烧产生大量脉冲式高温高压气体对未燃推进剂形成爆燃条件，使剩余推进剂形成爆燃形态。爆燃产生的动压迅速摧毁爆燃孔附近煤体的抗体，在其周围产生垂直于钻孔的破裂带和少量裂纹，同时推进剂稳定燃烧产生产生大量脉冲式高温高压气体沿破裂带和少量裂纹进入泄压，进一步使宏观裂缝得到渐进式延伸可达8-15米。为进一步破坏煤体提供弱面。由爆燃产生的应力波在煤体中以爆破孔为中心呈同心圆状向煤体中传播。两爆燃孔间的裂缝连通后增加了煤层的透气性，为瓦斯抽放提供了通道。一方面中断或减弱了围岩中径向和切向应力的传递，降低了围岩的应力，使煤体应力分布均匀，应力集中带前移，加大了煤体的卸压范围，有利于瓦斯的解析。另一方面增加了炮孔附近煤体的透气性，为游离瓦斯的抽放创造条件。从爆燃的后期效应看，炮孔附近煤体中水和瓦斯的排放及迁移进一步降低了煤体的应力水平，使得瓦斯排放成为一个由近区到远区的连续过程。·以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种煤层增透消突装置，包括至少两节相连接的增透装置外壳，所述的增透装置外壳上端设有接线保护装置，所述增透装置外壳下端设有导引鞋，其特征在于所述增透装置外壳内部设有气体发生器外壳，所述气体发生器外壳内设有气体发生剂，所述的气体发生剂中间设有点火系统，所述的点火系统连接有控制电缆线，所述的增透装置外壳与气体发生器外壳之间设有降温过滤装置，所述增透装置外壳上开有“凸”形泄气孔，所述的“凸”形泄气孔内设有密封堵孔塞。
2.根据权利要求I所述的一种煤层增透消突装置，其特征在于所述的控制电缆线为耐温线，所述控制电缆线穿过接线保护装置与点火系统相连接。
3.根据权利要求I所述的一种煤层增透消突装置，其特征在于所述的增透装置外壳为外径60-70mm钢管，每节2m长，两节之间通过外丝与输送保护器内丝相连。
4.根据权利要求I所述的一种煤层增透消突装置，其特征在于所述的降温过滤装置为金属丝压制而成的过滤网。
5.根据权利要求I所述的一种煤层增透消突装置，其特征在于所述的密封堵孔塞为铅制楔形短钉。
6.根据权利要求I所述的一种煤层增透消突装置，其特征在于所述的气体发生剂为复合固体火箭推进剂，通过浇铸固化于气体发生器外壳内和点火系统之外。
7.根据权利要求3所述的一种煤层增透消突装置，其特征在于所述的输送保护器为钢制两端切薄的接箍。
8.根据权利要求I所述的一种煤层增透消突装置，其特征在于所述的导引鞋为锥形。
9.根据权利要求I所述的一种煤层增透消突装置，其特征在于所述的接线保护装置为钢制盖状，通过内丝与第一节增透装置外壳顶端外丝连接。
专利摘要一种煤层增透消突装置，涉及煤矿开采设备技术领域，包括至少两节相连接的增透装置外壳，所述的增透装置外壳上端设有接线保护装置，所述增透装置外壳下端设有导引鞋，其特征在于所述增透装置外壳内部设有气体发生器外壳，所述气体发生器外壳内设有气体发生剂，所述的气体发生剂中间设有点火系统，所述的点火系统连接有控制电缆线，所述的增透装置外壳与气体发生器外壳之间设有降温过滤装置，所述增透装置外壳上开有“凸”形泄气孔，所述的“凸”形泄气孔内设有密封堵孔塞。本实用新型安全可靠，单点引发，一般堵孔时仍能装药通过，无爆炸危险，无毒无害。
文档编号E21F7/00GK202690116SQ20122026551
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者尹广成 申请人:北京神州广安科技股份有限公司