一种基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置与方法，该装置包括钻杆、可移动式封孔器、液电击穿组件和红外辐射加热组件，首先将本冲孔装置安装在计划的冲孔位置，并用封孔器封孔，然后用注液泵站向注液腔中注入纳米流体，接着高压电脉冲发生器为正负电极板供电触发液电效应进行冲孔，最后开启红外加热器以热应力致裂煤体；本发明专利技术采用纳米流体这一高传热性能的能量输运工质将高压液电冲孔技术与红外热辐射加热技术相结合，既能发挥液电击穿便捷易精控的优势，又能利用红外辐射加热迅速升温致裂煤体，高效达到煤层增透和裂隙发育的目的，且方法简单、性能可靠、便于维护,具有广泛的工程应用前景。便于维护,具有广泛的工程应用前景。便于维护,具有广泛的工程应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置与方法


[0001]本专利技术涉及一种基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置与方法，属于矿井水力冲孔


技术介绍

[0002]煤炭在未来几十年仍将会是我国的主要能源，而随着矿井开采深度、强度不断加大，瓦斯对安全生产的威胁也愈发严重，瓦斯抽采是瓦斯灾害治理的根本措施，为提高瓦斯治理的效率，国内行业采用了一系列卸压增透措施，其中应用较广，适用性较强的一种当属水力冲孔技术；但这一技术在实际应用过程中，大多使用纯水或磨料液作为冲孔液体，存在冲孔效果差或易堵塞等问题，注入后冲孔液体也无法进一步用以强化增渗。因此，亟需一种装置及方法能简易且准确地控制冲孔过程，并有效利用冲孔液体提高增透效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置与方法，融合多种技术优势实现冲孔过程精控，冲孔效果强化，最大程度地利用和发挥冲孔液体的作用。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
>[0005]一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置，包括钻孔，其特征在于：在钻孔内布设钻杆，钻杆与钻孔孔口接触位置通过可移动式封孔器进行封闭；还包括液电击穿组件，其包括注液管、注液腔、注液泵站、正电极板组、负电极板组以及高压电脉冲发生器，其中，钻杆内开设贯穿中心轴的中心孔，以中心孔为对称中心布设正电极板组和负电极板组，钻杆的中心孔与钻杆圆周壁之间形成注液腔，正电极板组、负电极板组分别位于注液腔的两个端部，且正电极板组、负电极板组分别通过绝缘导线与高压电脉冲发生器连通；钻杆的侧壁上开设若干液体喷孔，将注液腔与钻孔之间形成连通；在中心孔内插设注液管，位于中心孔内的一端与注液腔连通，另一端伸出中心孔通过注液开关与注液泵站连通；在液体喷孔的四周环设红外辐射加热组件。2.根据权利要求1所述的基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置，其特征在于：前述的红外辐射加热组件包括红外线加热管，其在液体喷孔四周环绕布设，红外线加热管通过引线与绝缘导线形成连通，绝缘导线与红外加热器电源连接，在红外加热器电源上设置红外加热器电源开关；在高压电脉冲发生器上设置高压电源开关，若干条绝缘导线通过压线鼻子形成延长续接。3.根据权利要求1所述的基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置，其特征在于：若干条注液管通过注液管接线头进行延长续接；正电极板组包括相对中心孔对称布设的正电极板，每个正电极板周围设置绝缘橡胶垫，负电极板组包括相对中心孔对称布设的负电极板，每个负电极板周围设置绝缘橡胶垫。4.根据权利要求1所述的基于纳米流体的液电击穿与红外热辐射相协同的冲孔装置，其特征在于：前述的红外加热管采用石...

【专利技术属性】
技术研发人员：林柏泉，倪祯，张祥良，钟璐斌，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：