一种二氧化碳煤层气振动增透装置的制作方法

本发明涉及增透设备技术领域，具体是一种二氧化碳煤层气振动增透装置。

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，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的透气性。

中国专利公开了一种低渗煤层超临界二氧化碳增透系统(授权公告号cn205677660u)，该专利技术能够改善煤层渗透性，可使煤层瓦斯产出效率提高，可提高抽采效果，并可有效地降低煤层的突出危险性，确保煤矿的安全生产，以底板岩巷施工穿层抽采钻孔为例，但是很显然也适用于利用顺层抽采钻孔来增透煤层的施工方式，适用范围宽广，利于推广应用，但是，目前市场上常见的增透装置在采用二氧化碳进行增透时，仅仅依靠单纯液态转换为气态的爆炸力进行增透，其增透在一瞬间完成，在这一瞬间内，难以使得瓦斯释放完全，而且，无法进行振荡处理，更不能从多个角度多时间段进行增透处理，这对于瓦斯的释放产生不利影响。

因此，本领域技术人员提供了一种二氧化碳煤层气振动增透装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种二氧化碳煤层气振动增透装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种二氧化碳煤层气振动增透装置，包括液态二氧化碳填充组件、振动器和导爆增透组件，其中，所述导爆增透组件伸入煤层的钻孔内，且所述导爆增透组件的外侧钻孔处采用封孔器进行封孔处理；

所述液态二氧化碳填充组件设置在移动组件上，所述液态二氧化碳填充组件的输出端连接至所述导爆增透组件，以便对所述导爆增透组件进行填充液态二氧化碳；

所述振动器置于所述钻孔的最内端，且位于所述导爆增透组件的内侧；在对所述导爆增透组件进行导爆增透过程中，所述振动器处于振动状态，以便增强二氧化碳引爆时的气体增透性能，其特征在于，

所述导爆增透组件包括内套管、外套管、中心卸能头和多组侧卸能片，其中，所述内套管同轴套设在所述外套管内，所述内套管的中心孔内为液态二氧化碳中心容纳腔，所述内套管的内端设置有所述中心卸能头，所述外套管的外圆周上设置有沿着径向方向伸入的多组液态二氧化碳侧容纳腔，每组所述液态二氧化碳侧容纳腔均保证沿着外套管的轴向方向延伸间隔布置的多个液态二氧化碳侧容纳腔，各个液态二氧化碳侧容纳腔上位于所述外管套的径向外侧均设置有侧卸能片，所述侧卸能片负责使得液态二氧化碳侧容纳腔沿着外套管的径向方向引爆卸能，所述中心卸能头沿着内套管的径向和轴向同时引爆卸能。

作为本发明进一步的方案：每个所述液态二氧化碳侧容纳腔内均设置有侧引爆加热器，所述液态二氧化碳中心容纳腔内设置有中心引爆加热器，所述侧引爆加热器和中心引爆加热器均由控制器进行控制。

作为本发明进一步的方案：在对侧引爆加热器和中心引爆加热器进行控制加热引爆时，各个液态二氧化碳侧容纳腔内的侧引爆加热器的引爆时间不同，且前一次引爆的液态二氧化碳侧容纳腔与下一次引爆的液态二氧化碳侧容纳腔在外套管的轴向方向上不相邻，且所述中心引爆加热器为最后引爆操作。

作为本发明进一步的方案：在对侧引爆加热器和中心引爆加热器进行控制加热引爆时，在同一时刻内，同时引爆每组中的一个液态二氧化碳侧容纳腔，且在同一时刻引爆的各组中的液态二氧化碳侧容纳腔在外套管的轴向方向上不相邻，且所述中心引爆加热器为最后引爆操作。

作为本发明进一步的方案：所述外套管的内侧与所述内套管的套接处设置有多个注入液体二氧化碳的注液管，所述注液管将每组的各个液态二氧化碳侧容纳腔轴向连接在一起，所述注液管和液态二氧化碳中心容纳腔均通过连接接头与液态二氧化碳填充组件连通。

作为本发明进一步的方案：所述外套管的外圆周上设置有沿着径向方向伸入的-组液态二氧化碳侧容纳腔，每组所述液态二氧化碳侧容纳腔均保证沿着外套管的轴向方向延伸间隔布置的-个液态二氧化碳侧容纳腔。

作为本发明进一步的方案：所述移动组件包括基板、减震轮和推拉组件；所述液态二氧化碳填充组件包括液态二氧化碳填充器、固定组件和填充管，其中，所述基板的底端靠近边缘位置处固定安装有减震轮，且基板的上表面设置有电源箱，所述基板的上表面靠近电源箱的后侧位置处安装有液态二氧化碳填充器，且基板的上表面靠近电源箱的一侧位置处固定设置有推拉组件，所述电源箱的前表面上方位置处安装有控制开关，且电源箱的前表面靠近控制开关的下方位置处转动安装有检修门，所述液态二氧化碳填充器的一侧开设有填充连接口，所述填充连接口的一端固定连接有连接件，所述连接件的一端固定连接有导液总管，所述导液总管的表面开设有螺孔，且导液总管的一端对应螺孔的一侧位置处安装有安装筒，所述安装筒的一端连接有连接头，且安装筒与连接头的连接处固定安装有固定组件，所述连接头的一端固定连接有填充管。

作为本发明进一步的方案：所述减震轮包括上安装座、固定套筒、伸缩杆、弹簧、下安装座和滚轮，所述上安装座的底端固定连接有固定套筒，所述固定套筒的下端活动连接有伸缩杆，所述伸缩杆的底端固定连接有下安装座，且伸缩杆和固定套筒的外部靠近下安装座的上方位置处套接有弹簧，所述下安装座的底端固定设置有滚轮。

作为本发明进一步的方案：所述连接件包括套筒、螺纹和手握套，所述套筒的表面开设有螺纹，且套筒的表面中部位置处套接有手握套，所述填充连接口和导液总管的内部均开设有内螺纹，所述套筒分别与填充连接口和导液总管螺纹连接。

作为本发明进一步的方案：所述推拉组件包括固定杆、连接杆和防护套，所述固定杆的顶端一侧固定连接有连接杆，所述连接杆的外部套接有防护套，所述固定组件包括第一卡块、第二卡块、销轴、胶垫、安装孔和紧固螺栓，所述第一卡块的底端连接有第二卡块，且第一卡块与第二卡块的连接处安装有销轴，所述第一卡块与第二卡块的内腔紧压设置有胶垫，且第一卡块与第二卡块的形状均为半圆形，所述第一卡块与第二卡块的一侧开设有安装孔，所述安装孔的内部嵌入安装有紧固螺栓，所述胶垫为一种橡胶材质的构件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在一个钻孔内，通过设置内套管和外套管的方式，实现多个时间段的多次引爆增透处理，且先引爆的结构由于液体二氧化碳较少，其更多的是局部增透或者振动，为最后的中心引爆提高更好的引爆增透条件；

2、本发明采用不同时，且间隔引爆的方式，提高内部的振动效果，增强后续引爆增透的效果，保证增透效果，本发明还实现了现场充入液态二氧化碳的效果；

3、本发明通过设置了连接件，在使用过程中便于连接件与填充连接口和导液总管之间的连接，提高安装口与导爆管稳定性，便于调试填充连接口和导液总管；

4、通过设置了加固组件，能够对安装筒与连接头的连接处进行加固固定，同时也能避免液态二氧化碳的泄露，提高了安装筒与连接头之间的密封性；

5、通过设置了推拉组件和减震轮，能够对基板进行移动，并且使得基板适应较差的路面环境，减小基板受到的晃动，提高液态二氧化碳填充器工作的稳定性。

附图说明

图1为一种二氧化碳煤层气振动增透装置的结构示意图；

图2为图1中a部分的结构放大示意图；

图3为一种二氧化碳煤层气振动增透装置中固定组件的结构示意图；

图4为一种二氧化碳煤层气振动增透装置中减震轮的结构示意图。

图5为一种二氧化碳煤层气振动增透装置的导爆增透组件结构示意图；

图6为一种二氧化碳煤层气振动增透装置的导爆增透组件的引爆时间顺序结构示意图；

图7为一种二氧化碳煤层气振动增透装置的外套管的剖视方向上液态二氧化碳侧容纳腔的布置结构示意图；

具体实施方式

请参阅图1～7，本发明实施例中，一种二氧化碳煤层气振动增透装置，包括液态二氧化碳填充组件、振动器16和导爆增透组件17，其中，所述导爆增透组件17伸入煤层18的钻孔内，且所述导爆增透组件17的外侧钻孔处采用封孔器进行封孔处理；

所述液态二氧化碳填充组件设置在移动组件上，所述液态二氧化碳填充组件的输出端连接至所述导爆增透组件17，以便对所述导爆增透组件17进行填充液态二氧化碳；

所述振动器16置于所述钻孔的最内端，且位于所述导爆增透组件17的内侧；在对所述导爆增透组件17进行导爆增透过程中，所述振动器16处于振动状态，以便增强二氧化碳引爆时的气体增透性能，其特征在于，

所述导爆增透组件17包括内套管170、外套管171、中心卸能头176和多组侧卸能片177，其中，所述内套管170同轴套设在所述外套管171内，所述内套管170的中心孔内为液态二氧化碳中心容纳腔173，所述内套管的内端设置有所述中心卸能头176，所述外套管171的外圆周上设置有沿着径向方向伸入的多组液态二氧化碳侧容纳腔172，每组所述液态二氧化碳侧容纳腔172均保证沿着外套管的轴向方向延伸间隔布置的多个液态二氧化碳侧容纳腔172，各个液态二氧化碳侧容纳腔172上位于所述外管套的径向外侧均设置有侧卸能片177，所述侧卸能片177负责使得液态二氧化碳侧容纳腔172沿着外套管的径向方向引爆卸能，所述中心卸能头176沿着内套管的径向和轴向同时引爆卸能。

在本实施例中，每个所述液态二氧化碳侧容纳腔172内均设置有侧引爆加热器178，所述液态二氧化碳中心容纳腔173内设置有中心引爆加热器179，所述侧引爆加热器178和中心引爆加热器179均由控制器进行控制。

作为更佳的实施例，在对侧引爆加热器178和中心引爆加热器179进行控制加热引爆时，各个液态二氧化碳侧容纳腔172内的侧引爆加热器178的引爆时间不同，且前一次引爆的液态二氧化碳侧容纳腔172与下一次引爆的液态二氧化碳侧容纳腔172在外套管的轴向方向上不相邻，且所述中心引爆加热器179为最后引爆操作。

作为另一实施例，在对侧引爆加热器178和中心引爆加热器179进行控制加热引爆时，在同一时刻内，同时引爆每组中的一个液态二氧化碳侧容纳腔172，且在同一时刻引爆的各组中的液态二氧化碳侧容纳腔172在外套管的轴向方向上不相邻，且所述中心引爆加热器179为最后引爆操作，如图6所示，其中，图6中，①、②、③、④、⑤、⑥、⑦，分别表示引爆的时间顺序，①表示最先引爆的侧引爆加热器178，②次先引爆的侧引爆加热器178，依次类推，⑦表示最后引爆的侧引爆加热器178，这样可以实现引爆增透的同时，保证振动效果。

作为更佳实施例，所述外套管的内侧与所述内套管的套接处设置有多个注入液体二氧化碳的注液管174，所述注液管174将每组的各个液态二氧化碳侧容纳腔172轴向连接在一起，所述注液管174和液态二氧化碳中心容纳腔173均通过连接接头175与液态二氧化碳填充组件连通。

其中，所述外套管171的外圆周上设置有沿着径向方向伸入的3-5组液态二氧化碳侧容纳腔172，每组所述液态二氧化碳侧容纳腔172均保证沿着外套管的轴向方向延伸间隔布置的5-20个液态二氧化碳侧容纳腔172。

作为较佳的实施例，所述移动组件包括基板1、减震轮2和推拉组件6；所述液态二氧化碳填充组件包括液态二氧化碳填充器、固定组件和填充管15，其中，所述基板1的底端靠近边缘位置处固定安装有减震轮2，且基板1的上表面设置有电源箱3，所述基板1的上表面靠近电源箱3的后侧位置处安装有液态二氧化碳填充器7，且基板1的上表面靠近电源箱3的一侧位置处固定设置有推拉组件6，所述电源箱3的前表面上方位置处安装有控制开关5，且电源箱3的前表面靠近控制开关5的下方位置处转动安装有检修门4，所述液态二氧化碳填充器7的一侧开设有填充连接口8，所述填充连接口8的一端固定连接有连接件9，所述连接件9的一端固定连接有导液总管10，所述导液总管10的表面开设有螺孔11，且导液总管10的一端对应螺孔11的一侧位置处安装有安装筒12，所述安装筒12的一端连接有连接头13，且安装筒12与连接头13的连接处固定安装有固定组件14，所述连接头13的一端固定连接有填充管15。

所述减震轮2包括上安装座21、固定套筒22、伸缩杆23、弹簧24、下安装座25和滚轮26，所述上安装座21的底端固定连接有固定套筒22，所述固定套筒22的下端活动连接有伸缩杆23，所述伸缩杆23的底端固定连接有下安装座25，且伸缩杆23和固定套筒22的外部靠近下安装座25的上方位置处套接有弹簧24，所述下安装座25的底端固定设置有滚轮26。

所述连接件9包括套筒91、螺纹92和手握套93，所述套筒91的表面开设有螺纹92，且套筒91的表面中部位置处套接有手握套93，所述填充连接口8和导液总管10的内部均开设有内螺纹，所述套筒91分别与填充连接口8和导液总管10螺纹连接。

此外，所述推拉组件6包括固定杆61、连接杆62和防护套63，所述固定杆61的顶端一侧固定连接有连接杆62，所述连接杆62的外部套接有防护套63，所述固定组件14包括第一卡块141、第二卡块142、销轴143、胶垫144、安装孔145和紧固螺栓146，所述第一卡块141的底端连接有第二卡块142，且第一卡块141与第二卡块142的连接处安装有销轴143，所述第一卡块141与第二卡块142的内腔紧压设置有胶垫144，且第一卡块141与第二卡块142的形状均为半圆形，所述第一卡块141与第二卡块142的一侧开设有安装孔145，所述安装孔145的内部嵌入安装有紧固螺栓146，所述胶垫144为一种橡胶材质的构件，在使用时，使用者使用防护套63推动着连接杆62，这时滚轮26在外力的作用下滚动。

本发明在一个钻孔内，通过设置内套管和外套管的方式，实现多个时间段的多次引爆增透处理，且先引爆的结构由于液体二氧化碳较少，其更多的是局部增透或者振动，为最后的中心引爆提高更好的引爆增透条件；本发明采用不同时，且间隔引爆的方式，提高内部的振动效果，增强后续引爆增透的效果，保证增透效果，本发明还实现了现场充入液态二氧化碳的效果；本发明通过设置了连接件，在使用过程中便于连接件与填充连接口和导液总管之间的连接，提高安装口与导爆管稳定性，便于调试填充连接口和导液总管；通过设置了加固组件，能够对安装筒与连接头的连接处进行加固固定，同时也能避免液态二氧化碳的泄露，提高了安装筒与连接头之间的密封性；通过设置了推拉组件和减震轮，能够对基板进行移动，并且使得基板适应较差的路面环境，减小基板受到的晃动，提高液态二氧化碳填充器工作的稳定性。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。