一种轻烃爆炸致裂增透装置

摘要

本发明公开了一种轻烃爆炸致裂增透装置，包括内储罐、外储罐，内储罐中设有起爆装置，内储罐的左端面和右端面的圆周边与外储罐的内侧面紧密接触，内储罐的左端面有一个抽真空气孔，右端面有一个充入轻烃气孔和一个充入空气气孔；内储罐和外储罐的侧面分别设有四个气体释放口，外储罐的内侧面设有四个端面近似为梯形的摩擦片和四个端面近似为长方形的凸齿，四个摩擦片和四个凸齿沿圆周相互交错布置，内储罐的外侧面设有四个端面近似为梯形的凸齿。能通过该装置内的混合气体爆炸产生的高压气体作用于煤岩体，致使煤岩体破坏、增透卸压，不仅能取得良好的卸压增透效果，而且要求取材方便，节约成本。

权利要求

1.一种轻烃爆炸致裂增透装置，其特征在于，包括内储罐、外储罐，所述内储罐中设有起爆装置，所述内储罐的左端面和右端面的圆周边与外储罐的内侧面紧密接触，所述内储罐的左端面有一个抽真空气孔，右端面有一个充入轻烃气孔和一个充入空气气孔；

所述内储罐和外储罐的侧面分别设有四个气体释放口，所述外储罐的内侧面设有四个端面近似为梯形的摩擦片和四个端面近似为长方形的凸齿，四个摩擦片和四个凸齿沿圆周相互交错布置，所述内储罐的外侧面设有四个端面近似为梯形的凸齿；

在轻烃和空气的混合气体爆炸前，所述内储罐外侧面的凸齿与外储罐内侧面的凸齿彼此错开，且内储罐外侧面上的凸齿与外储罐内侧面上的摩擦片紧密接触，所述内储罐侧面的气体释放口与外储罐侧面的气体释放口相互交错；

在混合气体爆炸后，气体推动内储罐外侧面上的凸齿划过摩擦片，使内储罐顺时针旋转，直至内储罐外侧面上的凸齿与外储罐内侧面的凸齿相接触停止转动，所述内储罐侧面的气体释放口与外储罐侧面的气体释放口两两相对；

所述的起爆装置采用电容式电点火系统，设于所述内储罐的中心位置。

说明书

一种轻烃爆炸致裂增透装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种瓦斯抽采卸压增透装置，尤其涉及一种轻烃爆炸致裂增透装置。

背景技术

[0002] 我国煤矿进入深部开采后，高应力、高瓦斯、低渗透已经成为当前煤层的主要特点。透气性低的煤层中蕴含大量瓦斯，在采动影响下极易引发煤与瓦斯突出事故，造成大量的人员伤亡和经济损失。

[0003] 目前瓦斯抽采已经成为防治煤与瓦斯突出的一项重要措施，为提高瓦斯抽采效果，相关专家学者针对低透气性煤层已经提出许多卸压增透措施，如水力压裂、水力割缝、水力扩孔、深孔爆破等，这些措施尚难以取得理想的卸压效果，而且成本较高。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种用于矿井煤层增透卸压的轻烃爆炸致裂增透装置。

[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0006] 本发明的轻烃爆炸致裂增透装置，包括内储罐、外储罐，所述内储罐中设有起爆装置，所述内储罐的左端面和右端面的圆周边与外储罐的内侧面紧密接触，所述内储罐的左端面有一个抽真空气孔，右端面有一个充入轻烃气孔和一个充入空气气孔；

[0007] 所述内储罐和外储罐的侧面分别设有四个气体释放口，所述外储罐的内侧面设有四个端面近似为梯形的摩擦片和四个端面近似为长方形的凸齿，四个摩擦片和四个凸齿沿圆周相互交错布置，所述内储罐的外侧面设有四个端面近似为梯形的凸齿；

[0008] 在轻烃和空气的混合气体爆炸前，所述内储罐外侧面的凸齿与外储罐内侧面的凸齿彼此错开，且内储罐外侧面上的凸齿与外储罐内侧面上的摩擦片紧密接触，所述内储罐侧面的气体释放口与外储罐侧面的气体释放口相互交错；

[0009] 在混合气体爆炸后，气体推动内储罐外侧面上的凸齿划过摩擦片，使内储罐顺时针旋转，直至内储罐外侧面上的凸齿与外储罐内侧面的凸齿相接触停止转动，所述内储罐侧面的气体释放口与外储罐侧面的气体释放口两两相对。

[0010] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的轻烃爆炸致裂增透装置，是一种用于矿井煤层增透卸压的气体爆炸致裂装置，由于能通过该装置内的混合气体爆炸产生的高压气体作用于煤岩体，致使煤岩体破坏、增透卸压，不仅能取得良好的卸压增透效果，而且取材方便，节约成本。

附图说明

[0011] 图1为本发明实施例提供的轻烃爆炸致裂增透装置的结构示意图。

[0012] 图2为本发明混合气体爆炸前图1的A-A剖面示意图；

[0013] 图3为本发明混合气体爆炸前图1的B-B剖面示意图；

[0014] 图4为本发明混合气体爆炸前图1的C-C剖面示意图；

[0015] 图5为本发明混合气体爆炸后图1的B-B剖面示意图。

[0016] 图中：

[0017] 1、气体释放口，2、外储罐，3、摩擦片，4、凸齿，5、内储罐。

具体实施方式

[0018] 下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

[0019] 本发明的轻烃爆炸致裂增透装置，其较佳的具体实施方式是：

[0020] 包括内储罐、外储罐，所述内储罐中设有起爆装置，所述内储罐的左端面和右端面的圆周边与外储罐的内侧面紧密接触，所述内储罐的左端面有一个抽真空气孔，右端面有一个充入轻烃气孔和一个充入空气气孔；

[0021] 所述内储罐和外储罐的侧面分别设有四个气体释放口，所述外储罐的内侧面设有四个端面近似为梯形的摩擦片和四个端面近似为长方形的凸齿，四个摩擦片和四个凸齿沿圆周相互交错布置，所述内储罐的外侧面设有四个端面近似为梯形的凸齿；

[0022] 在轻烃和空气的混合气体爆炸前，所述内储罐外侧面的凸齿与外储罐内侧面的凸齿彼此错开，且内储罐外侧面上的凸齿与外储罐内侧面上的摩擦片紧密接触，所述内储罐侧面的气体释放口与外储罐侧面的气体释放口相互交错；

[0023] 在混合气体爆炸后，气体推动内储罐外侧面上的凸齿划过摩擦片，使内储罐顺时针旋转，直至内储罐外侧面上的凸齿与外储罐内侧面的凸齿相接触停止转动，所述内储罐侧面的气体释放口与外储罐侧面的气体释放口两两相对。

[0024] 所述的起爆装置采用电容式电点火系统，设于所述内储罐的中心位置。

[0025] 本发明的气体爆炸致裂装置，用于矿井煤层增透卸压，通过该装置内的混合气体爆炸产生的高压气体作用于煤岩体，致使煤岩体破坏、增透卸压。

[0026] 本发明的轻烃爆炸致裂增透装置包括内、外两层储罐、摩擦片和起爆装置。发明所述的内储罐为轻烃和空气混合气体的储存及爆炸发生装置。内储罐的左端面有一个气孔，右端面有两个气孔。这三个气孔主要用来配置轻烃和空气的混合气体。其中左端面的气孔用于在充气前将内储罐抽成真空状态，右端面的两个气孔分别用来充入轻烃和空气。所述的内储罐和外储罐的侧面各有四个气体释放口，混合气体爆炸后释放的高压气体从内外储罐的释放口释放，作用于煤岩体。所述的内储罐外侧面上有四个端面近似为梯形的凸齿，外储罐的内侧面上有四个端面近似为梯形的摩擦片和四个端面近似为长方形的凸齿，内外储罐的凸齿及摩擦片在混合气体爆炸前起到密封气体的作用，为混合气体的爆炸提供一个密闭空间。爆炸后，在高压气体的作用下，内储罐的凸齿滑过摩擦片，带动内储罐滑动，最终与外储罐的凸齿相接触，停止转动，此时内外储罐的气体释放口相重合，为高压气体的释放创造条件。发明所述的起爆装置采用电容式电点火系统，从气体爆炸装置的中心位置引爆混合气体。

[0027] 本发明的原理描述如下：

[0028] 爆炸前，内外储罐的凸齿及摩擦片为轻烃和空气的混合气体的爆炸提供一个密闭空间。利用电容式电点火系统在内储罐的中心位置进行引爆，爆炸产生的高压气体进入内外储罐之间的夹层，推动内储罐顺时针转动，最终使内外储罐侧面的气体释放口重合，高压气体通过释放口快速释放，高压气体作用于钻孔煤(岩)壁后产生拉应力，使煤岩体发生变形破坏，裂隙扩展，透气性增加。

[0029] 具体实施例：

[0030] 如图1至图5所示，将内储罐放入外储罐内，使内储罐外侧面上的凸齿和外储罐内侧面上的摩擦片紧密接触，处于挤压状态。

[0031] 通过内储罐左侧的气孔对内储罐抽真空，然后按一定的配比通过内储罐右侧的两个气孔分别向罐内充入轻烃和空气，并使混合气体在内储罐内达到设定的压力。

[0032] 待配气完成后，关闭外储罐两侧的盖子，使其密封。将其塞入钻孔深部。

[0033] 通过电容式电点火系统，从气体爆炸装置的中心位置引爆混合气体。气体爆炸后，产生的高压气体会促使内储罐旋转，通过内外储罐的气体释放口作用于煤体。

[0034] 本装置的创新之处在于：

[0035] (1)提出通过轻烃和空气的混合气体爆炸产生的高压气体作用煤岩体达到增透卸压效果；

[0036] (2)创造性的提出内、外两层储罐相结合的方式，通过旋转为高压气体的释放提供途径。

[0037] (3)通过凸齿与摩擦片的挤压滑移控制内、外储罐的相对运动，以达到密封和释放气体的效果。

[0038] 以上所述，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披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。