专利名称：一种煤层预裂装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对煤层实施预裂的装置，具体涉及一种对煤层进行预裂以利于煤层瓦斯抽采的预裂装置。
背景技术：
专利201010155037. 3 “一种基于瓦斯抽采的煤层预裂方法”提供了一种利用CO2 气体开采器预裂煤层进行瓦斯抽采的方法。用CO2气体开采器预裂高瓦斯煤层，提高瓦斯抽采效率，是解决目前煤矿瓦斯抽采难的一项创新技术。前期效果试验证明，经CO2气体开采器预裂的煤层与未预裂煤层瓦斯抽采效果比较，不仅可使抽采流量提高1. 9-3. 7倍，更主要的是瓦斯抽采浓度可提高5-20倍之多，在大大简化抽采系统的情况下解决了抽采难题， 使瓦斯抽采变得轻松、简化、彻底。因此，用CO2气体开采器预裂高瓦斯煤层是实现瓦斯治理的一项关键技术，不仅可以有效实现瓦斯治理，还可成为瓦斯资源充分利用的技术保障。然而，仅仅依靠利用CO2气体开采器对瓦斯煤层进行预裂是不够的，还需要配置必要的配套设备。首先，对煤层进行深孔预裂时，根据各类煤矿的具体情况，预裂孔的深度一般在 40-100米之间，需要将多个CO2气体开采器串联成一列装入预裂孔中使用。这时，如何能够方便地把CO2气体开采器串联起来并便于装入预裂孔中就显得很重要了。其次，预裂时，不仅需要把CO2气体开采器装入煤层的预裂孔中，还需要对预裂孔进行有效密封，才能将CO2气体开采器爆破产生的能量全部用于预裂煤层上，这就需要提供一个配套合适的封孔装置。第三，提供了合适的封孔装置，将封孔装置装入预裂孔中一定的深度，才可能达到较好的密封效果。这时就需要有一个引出装置与封孔装置连接，延续引至预裂孔外对封孔装置进行操纵。最后，尽管通过结构改进力图减小将开采器装入预裂孔的阻力，但仅凭人力将较多数量的开采器完全推入深孔中是无法实现的，一般人力只能推进30米左右，再深的深度就需要借助辅助工具了。同样，装入预裂孔内的装置在预裂爆破后位置肯定会发生一定的改变，取出装置会比装入时更困难，更需要借助辅助工具。另外，当使用CO2气体开采器对煤层进行预裂时产生的能量很大，只对预裂孔进行封孔密封可能是不够的，为了防止预裂时深孔内高压气体的外推力将CO2气体开采器从预裂孔中喷射出来，还需要在预裂孔外对开采器进行固定。
发明内容
本发明的目的是提供一种煤层预裂装置，该装置配合使用，以对煤层实施有效的深孔预裂。本发明的煤层预裂装置是由CO2气体开采器、连接件、封孔装置、封孔连接杆和推拉固定装置组成的适合深孔预裂的预裂成套装备，若干个CO2气体开采器之间通过连接件活动连接成一体，在最前端的ω2气体开采器上活动连接有一个封孔装置，所述封孔装置前端活动连接封孔连接杆，推拉固定装置固定在预裂孔外封孔连接杆的一侧或顶在封孔连接杆上。其中，在所述的连接件上装有滚轮。本发明煤层预裂装置的有益效果是1.使用连接件可以将(X)2气体开采器方便地连接起来，连接与拆卸均很方便；2.封孔装置可以将(X)2气体开采器有效地密封在煤层钻孔中，达到较好的煤层预裂效果；3.利用封孔连接杆可以方便地将封孔装置延续接引至预裂孔外操纵；4.推拉固定装置同时具有固定开采器及预裂前辅助安装和预裂后帮助取出开采器的双重作用，可以完全在人力作用下对(X)2气体开采器装置进行固定和将(X)2气体开采器装置推进和取出百米煤层预裂深孔，操作简单，省时省力。
图1是本发明煤层预裂装置的结构示意图。图中1.推拉固定装置，2.封孔连接杆，3.封孔装置，4. CO2气体开采器，5.连接件。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。煤层预裂装置的组装结构如图1，图中，CO2气体开采器4是用于实施煤层预裂的关键元件。连接件5用于将各CO2气体开采器4单元连接到设计所需数量的长度。封孔装置3用于将(X)2气体开采器4起爆后产生的高压气体封堵在预裂孔内，增加其有效作用时间。封孔连接杆2是负责把封孔装置3推进至设计深度，实施密封和启封功能，并在起爆后引出孔内所有设备的器件。推拉固定装置1用于深孔或超深孔预裂时推进和取出组装过长过多的孔内预裂装置，并在起爆时起固定作用。使用时，将充装好的(X)2气体开采器4放入钻孔内，用连接件5将下一个(X)2气体开采器4与其连接起来，推入钻孔内，以此类推，依次将所需的(X)2气体开采器4全部连接好推入孔内。当孔过长，人力无法推动时，可使用推拉固定装置1以杠杆原理将连接的CO2 气体开采器4逐个推入。完毕后，连接安装封孔装置3，并连接封孔连接杆2，逐节将封孔装置3推进至设计封孔位置，旋转封孔连接杆2将封孔装置3作用至密封状态。将推拉固定装置1架设在预裂孔外巷道内，加力把组装好的预裂装置固定紧，即可实施预裂作业。起爆后一段时间(设计时间)后，将推拉固定装置1卸下，架设在预裂孔旁(用于取出孔内器件)， 反向旋转封孔连接杆2使封孔装置3复原，处于开启状态，逐个将孔内器件取出。其中，连接件5采用中空管制成，在其两端通过销钉连接与(X)2气体开采器4配套的螺杆，用于与CO2气体开采器连接。在连接件5上开有通槽，通槽内安装有滚轮，用于将 CO2气体开采器4架空于钻孔内，以减少摩擦。封孔装置3由主轴、密封件、挡盖、丝母和套管构成，主轴右端设有一个凸台，凸台上设有用于连接CO2气体开采器的连接构件，密封件套在主轴上，两端各有一个挡盖，用于挤压密封件，使其缩短变粗，实现对预裂孔的密封。右侧挡盖以凸台定位。主轴左端加工有螺纹，螺纹上旋有丝母，套管套在丝母上，套管上的连接构件用于连接封孔连接杆。
推拉固定装置1由主管、伸缩管、螺杆以及设在主管上的栅格构成。伸缩管与主管套接以调节推拉固定装置的长度适应不同宽度的巷道，螺杆与伸缩管螺纹连接，旋转螺杆可调节推拉固定装置的长度。主管上固定的栅格作为杠杆的支点，帮助装入或取出预裂装 置。
权利要求
1.一种煤层预裂装置，其特征是由CO2气体开采器、连接件、封孔装置、封孔连接杆和推拉固定装置组成，若干个(X)2气体开采器之间通过连接件活动连接成一体，在最前端的CO2 气体开采器上活动连接有一个封孔装置，所述封孔装置前端活动连接封孔连接杆，推拉固定装置固定在预裂孔外封孔连接杆的一侧或顶在封孔连接杆上。
2.根据权利要求1所述的煤层预裂装置，其特征是在所述的连接件上装有滚轮。
全文摘要
本发明涉及一种煤层预裂装置，由CO2气体开采器、连接件、封孔装置、封孔连接杆和推拉固定装置组成，若干个CO2气体开采器之间通过连接件活动连接成一体，在最前端的CO2气体开采器上活动连接有一个封孔装置，所述封孔装置前端活动连接封孔连接杆，推拉固定装置固定在预裂孔外封孔连接杆的一侧或顶在封孔连接杆上。该装置配合使用，以对煤层实施有效的深孔预裂。
文档编号E21F7/00GK102359391SQ20111026771
公开日2012年2月22日 申请日期2011年9月12日 优先权日2011年9月12日
发明者张海成, 张稳 申请人:张海成