[实用新型]煤层封孔二氧化碳致裂器

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿钻孔封堵爆裂技术领域，特别涉及煤层封孔二氧化碳致裂器。

背景技术

炸药爆破目前仍是煤矿开采的方法之一。炸药爆破威力大、作用猛，是典型的明火爆破。但明火爆破有许多缺陷，对使用条件、使用环境、日常管理等方面有较高要求，尤其是在煤矿井下。许多煤矿瓦斯事故都是由于明火爆炸引起的。同时因炸药发生其他意外爆炸的案例也时有发生，影响了安全生产，也造成了经济的损失。

美国朗艾道公司最早于1938年开始研究高压气体爆破破煤技术，到50-60年代，世界上一些比较发达的国家如英、法、美、俄、波兰和挪威等国家已将高压气体爆破采煤设备用于采煤工作面，目前该项技术已推广至岩石、混凝土和其它物质的快速安全爆破，被广泛采用于钢铁和水泥行业。如料仓、管道爆破排堵等。目前国内采用二氧化碳开采器进行煤层增透的方法得到了部分应用，该方法提高了煤层瓦斯抽采效率，是解决目前煤矿瓦斯抽采的一项创新技术，前期的井下工业实验数据表明，使用二氧化碳开采器进行致裂增透后煤层瓦斯抽采流量最大增加5倍左右，抽采瓦斯浓度提高近15倍左右，可以有效的缩短抽采时间，使得煤体瓦斯快速释放，并可以减少瓦斯事故发生，因此，二氧化碳增透技术是瓦斯治理领域的一项关键技术，实现了低透气煤层瓦斯的有效抽采，增强了瓦斯资源利用的技术保障。

但目前现有的二氧化碳开采器存在许多应用上的问题，例如二氧化碳的爆破强度不能得到控制。

实用新型内容

为了解决上述问题，提供一种二氧化碳致裂器，它可以提供可控制强度的爆破力，可以代替矿井开采中常用的雷管和炸药，避免明火爆炸引起瓦斯爆炸，实现矿井安全生产。

本实用新型采用的技术方案为：煤层封孔二氧化碳致裂器，其包括主管1、设于主管1内部充装腔11内的加热装置2、设于主管1前端的起爆头3、设于主管1后端的泄能器4、设于泄能器4后端的护盖5和封孔器6；所述起爆头3上设置有起爆头泄能通道31，所述起爆头泄能通道31的一端与主管1的充装腔11连接，所述起爆头泄能通道31的另一端与二氧化碳开采器连接；所述泄能器4包括泄能头41和泄能器泄能通道42，所述泄能器泄能通道42与主管1的充装腔11间密封设置有定压泄能片7，所述定压泄能片7可促使加热装置2充装到主管1充装腔11内的液态二氧化碳加热气化并膨胀产生爆破力；其特征在于，在二氧化碳开采器与所述起爆头3的起爆头泄能通道31连通处设有二氧化碳流量调节阀8。

本实用新型的优化，根据上述所述的煤层封孔二氧化碳致裂器，其特征在于：所述加热装置2为液体二氧化碳气化提供热能加热材料，所述加热装置2包括启动器21、保护罩22和保护罩22内部的加热材料，所述启动器21包括埋设在加热材料内的电点火头，所述电点火头上连接有两根引线23，该两根引线23分别于二氧化碳致裂器外的电源正负极电连接。

本实用新型的优化，根据最上面所述的煤层封孔二氧化碳致裂器，其特征在于：所述起爆头3上设置有引线外导体32，所述引线外导体32与起爆头3绝缘，引线外导体32的一端与连接在加热装置2上的其中一根引线23连接，另一端延向二氧化碳开采器外。

本实用新型的优化，根据最上面所述的煤层封孔二氧化碳致裂器，其特征在于：所述起爆头3与主管1旋合的一端的端部与主管1间固定有导电垫圈9，所述导电垫圈9的中心孔上固定有绝缘接头，所述绝缘接头封堵在加热材料盛装保护罩22的开口端上，所述绝缘接头上设有引线孔，所述连接在电点火头上的其中一根引线23穿过引线孔与引线外导体32连接，所述引线外导体32将引线孔的位于加热材料盛装保护罩22直管外的孔口封堵，所述导电垫圈9的实体部分上设置有连通起爆头3泄能通道31和主管1充装腔11的过流孔。

本实用新型的优化，根据最上面所述的煤层封孔二氧化碳致裂器，其特征在于：所述主管1由钢铁材料制成，所述导电垫圈9由铜制成。

本实用新型与现有技术相比，其效果为：本实用新型技术解决了以往不能用于煤矿井工作业难题，可以进行煤矿井下掘进和回采作业。

1、爆破致裂全过程不产生火花，液体二氧化碳转化成为气体时，吸收大量的热量，对高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井进行致裂回采尤为安全。

2、致裂媒体成块率高达80％以上，爆破不会产生冲击力，不会引起爆破块飞溅，粉尘浓度小，不扬尘，无有毒有害气体产生，改善了工作环境，有益矿工身体健康和安全。

3、没有破坏性的震荡和振波，不会带来其他地方的坍塌、碎裂性破坏。

4、媒体致裂后就可以直接进行现场作业，无需洒水降尘，可连续作业。