專利名稱：一種煤層增透消突裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及煤礦開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于煤礦進入深部開采階段，瓦斯抽放難度大的煤層增透消突裝置。
背景技術(shù)：
由于受地質(zhì)構(gòu)造控制的影響，豫西“三軟”突出的、煤層構(gòu)造為全層構(gòu)造軟煤，突出煤層松軟、透氣性差，存在諸多高瓦斯高應(yīng)力地質(zhì)單元，蘊含煤與瓦斯突出危險，并且瓦斯富集區(qū)具有明顯的條帶分布特征，瓦斯災(zāi)害威脅嚴(yán)重，屬于難以抽采煤層。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第183條規(guī)定，對于突出煤層中的突出危險區(qū)，嚴(yán)禁采用放頂煤采煤法。因此，為了實現(xiàn)突出煤層的高產(chǎn)高效，對不具備開采保護層條件的突出煤層，或保護層開采中，突出煤層部分范圍未能得到有效的解決的，都應(yīng)采取專門的消突措施。但現(xiàn)有技術(shù)裝置存在如下缺陷·I.采用壓風(fēng)裝藥技術(shù)已不適用于目前的乳化炸藥；2.塑料被筒裝藥則在炮孔成孔質(zhì)量較差或孔內(nèi)有大量煤渣時輸送困難；3.爆破網(wǎng)絡(luò)的安全性存有隱患，現(xiàn)場人員不能放心使用；4.在預(yù)裂爆破炮孔布設(shè)中，憑經(jīng)驗而不是依據(jù)計算進行設(shè)計，一般習(xí)慣于拉大爆破孔和控制孔的間距，沒有認(rèn)識到由此形成的壓實區(qū)對提高抽采率的不利影響等。5.產(chǎn)生裂縫長度有限以爆破孔為同心圓，半徑長度僅有3-5m ；6.存在煤層壓實帶根據(jù)巖石力學(xué)性質(zhì)，煤層在受到爆炸作用時，由于外力加載強度大、時間短(微秒級)會在近孔地帶形成破碎帶和遠(yuǎn)孔段的壓實帶。壓實帶與原煤層相比透氣性大幅度降低，對增透消突十分不利；7.炸藥用量受限炸藥每米不超過I公斤，由于在有限炸藥量施工中已經(jīng)存在煤層壓實帶，如果加大藥量煤層壓實帶會進一步增厚，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提高一種安全可靠、單點引發(fā)，一般堵孔時仍能裝藥通過，無爆炸危險，無毒無害的煤層增透消突裝置。本實用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種煤層增透消突裝置，包括至少兩節(jié)相連接的增透裝置外殼，所述的增透裝置外殼上端設(shè)有接線保護裝置，所述增透裝置外殼下端設(shè)有導(dǎo)引鞋，其特征在于所述增透裝置外殼內(nèi)部設(shè)有氣體發(fā)生器外殼，所述氣體發(fā)生器外殼內(nèi)設(shè)有氣體發(fā)生劑，所述的氣體發(fā)生劑中間設(shè)有點火系統(tǒng)，所述的點火系統(tǒng)連接有控制電纜線，所述的增透裝置外殼與氣體發(fā)生器外殼之間設(shè)有降溫過濾裝置，所述增透裝置外殼上開有“凸”形泄氣孔，所述的“凸”形泄氣孔內(nèi)設(shè)有密封堵孔塞。所述的控制電纜線為耐溫線，所述控制電纜線穿過接線保護裝置與點火系統(tǒng)相連接。[0014]所述的增透裝置外殼為外徑60_70mm鋼管，每節(jié)2m長，兩節(jié)之間通過外絲與輸送保護器內(nèi)絲相連。所述的降溫過濾裝置為金屬絲壓制而成的過濾網(wǎng)。所述的密封堵孔塞為鉛制楔形短釘。所述的氣體發(fā)生劑為復(fù)合固體火箭推進劑，通過澆鑄固化于氣體發(fā)生器外殼內(nèi)和點火系統(tǒng)之外。所述的輸送保護器為鋼制兩端切薄的接箍，用于連接兩節(jié)增透裝置外殼，兩端切薄有利于整個裝置在煤層爆破孔中的輸送。所述的導(dǎo)引鞋為錐形，所述導(dǎo)引鞋的外徑大于增透裝置外殼，能夠引導(dǎo)整個裝置在煤層爆破孔中順利向前輸送。所述的接線保護裝置為鋼制蓋狀，通過內(nèi)絲與第一節(jié)增透裝置外殼頂端外絲連接，用以保護接線。本實用新型的有益效果是I.能夠在煤層中產(chǎn)生定向裂縫長8-15米(理論計算值)一由于巖石內(nèi)部產(chǎn)生永久性措位，新生裂縫短期內(nèi)不會閉合；2.壓裂時間可控，可使巖石產(chǎn)生高密度的微裂縫，連通原生裂縫，導(dǎo)致巖石孔隙度和滲透率的顯著增加；3.不存在煤層壓實問題一施工后不會造成多余物或引起二次污染；4.裝藥量大,每米用量達(dá)5_12kg，綜合經(jīng)濟效益潛力可觀；5.安全可靠，單點引發(fā)，一般堵孔時仍能裝藥通過，無爆炸危險，無毒無害。

圖I為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。如圖I所示，一種煤層增透消突裝置，包括若干節(jié)相連接的增透裝置外殼2，增透裝置外殼2為外徑65mm鋼管，每節(jié)2m長，兩節(jié)之間通過外絲與輸送保護器8內(nèi)絲相連，增透裝置外殼2上端設(shè)有接線保護裝置10，接線保護裝置10為鋼制蓋狀，通過內(nèi)絲與第一節(jié)增透裝置外殼2頂端外絲連接，用以保護接線。增透裝置外殼2下端設(shè)有導(dǎo)引鞋9，導(dǎo)引鞋9為錐形，導(dǎo)引鞋9的外徑大于增透裝置外殼2，能夠引導(dǎo)整個裝置在煤層爆破孔中順利向前輸送。增透裝置外殼2內(nèi)部設(shè)有氣體發(fā)生器外殼5，氣體發(fā)生器外殼5內(nèi)設(shè)有氣體發(fā)生劑6，氣體發(fā)生劑6中間設(shè)有點火系統(tǒng)7，點火系統(tǒng)7連接有控制電纜線1，控制電纜線I為耐溫線，控制電纜線I穿過接線保護裝置10與點火系統(tǒng)7相連接。增透裝置外殼2與氣體發(fā)生器外殼5之間設(shè)有降溫過濾裝置3，降溫過濾裝置3為金屬絲壓制而成的過濾網(wǎng)，增透裝置外殼2上開有“凸”形泄氣孔，“凸”形泄氣孔內(nèi)通過擠壓安裝有密封堵孔塞4，密封堵孔塞4為鉛制楔形短釘。氣體發(fā)生劑6采用復(fù)合固體火箭推進劑，通過澆鑄固化于氣體發(fā)生器外殼5內(nèi)和點火系統(tǒng)7之外，輸送保護器8為鋼制兩端切薄的接箍，用于連接兩節(jié)增透裝置外殼2，兩端切薄有利于整個裝置在煤層爆破孔中的輸送。本實用新型首創(chuàng)性地將國際先進水平的復(fù)合固體火箭推進劑制作成預(yù)設(shè)計柱狀，通過傳輸裝置輸送到施工燃爆孔。封堵后，通過安全點火控制系統(tǒng)多點點火，復(fù)合固體火箭推進劑在封閉空間形成兩種反應(yīng)形態(tài)，首先是推進劑穩(wěn)定的分級燃燒形態(tài)，緊接著由于推進劑穩(wěn)定分級燃燒產(chǎn)生大量脈沖式高溫高壓氣體對未燃推進劑形成爆燃條件，使剩余推進劑形成爆燃形態(tài)。爆燃產(chǎn)生的動壓迅速摧毀爆燃孔附近煤體的抗體，在其周圍產(chǎn)生垂直于鉆孔的破裂帶和少量裂紋，同時推進劑穩(wěn)定燃燒產(chǎn)生產(chǎn)生大量脈沖式高溫高壓氣體沿破裂帶和少量裂紋進入泄壓，進一步使宏觀裂縫得到漸進式延伸可達(dá)8-15米。為進一步破壞煤體提供弱面。由爆燃產(chǎn)生的應(yīng)力波在煤體中以爆破孔為中心呈同心圓狀向煤體中傳播。兩爆燃孔間的裂縫連通后增加了煤層的透氣性，為瓦斯抽放提供了通道。一方面中斷或減弱了圍巖中徑向和切向應(yīng)力的傳遞，降低了圍巖的應(yīng)力，使煤體應(yīng)力分布均勻，應(yīng)力集中帶前移，加大了煤體的卸壓范圍，有利于瓦斯的解析。另一方面增加了炮孔附近煤體的透氣性，為游離瓦斯的抽放創(chuàng)造條件。從爆燃的后期效應(yīng)看，炮孔附近煤體中水和瓦斯的排放及遷移進一步降低了煤體的應(yīng)力水平，使得瓦斯排放成為一個由近區(qū)到遠(yuǎn)區(qū)的連續(xù)過程?！ひ陨巷@示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種煤層增透消突裝置，包括至少兩節(jié)相連接的增透裝置外殼，所述的增透裝置外殼上端設(shè)有接線保護裝置，所述增透裝置外殼下端設(shè)有導(dǎo)引鞋，其特征在于所述增透裝置外殼內(nèi)部設(shè)有氣體發(fā)生器外殼，所述氣體發(fā)生器外殼內(nèi)設(shè)有氣體發(fā)生劑，所述的氣體發(fā)生劑中間設(shè)有點火系統(tǒng)，所述的點火系統(tǒng)連接有控制電纜線，所述的增透裝置外殼與氣體發(fā)生器外殼之間設(shè)有降溫過濾裝置，所述增透裝置外殼上開有“凸”形泄氣孔，所述的“凸”形泄氣孔內(nèi)設(shè)有密封堵孔塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤層增透消突裝置，其特征在于所述的控制電纜線為耐溫線，所述控制電纜線穿過接線保護裝置與點火系統(tǒng)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤層增透消突裝置，其特征在于所述的增透裝置外殼為外徑60-70mm鋼管，每節(jié)2m長，兩節(jié)之間通過外絲與輸送保護器內(nèi)絲相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤層增透消突裝置，其特征在于所述的降溫過濾裝置為金屬絲壓制而成的過濾網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤層增透消突裝置，其特征在于所述的密封堵孔塞為鉛制楔形短釘。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤層增透消突裝置，其特征在于所述的氣體發(fā)生劑為復(fù)合固體火箭推進劑，通過澆鑄固化于氣體發(fā)生器外殼內(nèi)和點火系統(tǒng)之外。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種煤層增透消突裝置，其特征在于所述的輸送保護器為鋼制兩端切薄的接箍。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤層增透消突裝置，其特征在于所述的導(dǎo)引鞋為錐形。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種煤層增透消突裝置，其特征在于所述的接線保護裝置為鋼制蓋狀，通過內(nèi)絲與第一節(jié)增透裝置外殼頂端外絲連接。
專利摘要一種煤層增透消突裝置，涉及煤礦開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括至少兩節(jié)相連接的增透裝置外殼，所述的增透裝置外殼上端設(shè)有接線保護裝置，所述增透裝置外殼下端設(shè)有導(dǎo)引鞋，其特征在于所述增透裝置外殼內(nèi)部設(shè)有氣體發(fā)生器外殼，所述氣體發(fā)生器外殼內(nèi)設(shè)有氣體發(fā)生劑，所述的氣體發(fā)生劑中間設(shè)有點火系統(tǒng)，所述的點火系統(tǒng)連接有控制電纜線，所述的增透裝置外殼與氣體發(fā)生器外殼之間設(shè)有降溫過濾裝置，所述增透裝置外殼上開有“凸”形泄氣孔，所述的“凸”形泄氣孔內(nèi)設(shè)有密封堵孔塞。本實用新型安全可靠，單點引發(fā)，一般堵孔時仍能裝藥通過，無爆炸危險，無毒無害。
文檔編號E21F7/00GK202690116SQ20122026551
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者尹廣成 申請人:北京神州廣安科技股份有限公司