本发明专利技术属于煤矿瓦斯治理领域，具体公开了一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备，包括基座，所述基座的内部安装有推动件，所述推动件的上端面延伸有推台，所述推台的上端面延伸有安装凸台，所述安装凸台的上端面固定安装有压裂增透泵，所述推台的上端面安装凸台的侧方延伸有固定件，所述固定件的上端面设置有转连件，所述转连件的一端与压裂增透泵相连接，所述转连件的另一端设置有增透管，所述增透管的外表面开设有螺旋槽，所述基座的前后端面均安装有稳固件，所述增透管的外表面贯穿开设有多组射孔。本发明专利技术能够提高工作效率以及使用方便度，且能够提高工作时的稳固性。且能够提高工作时的稳固性。且能够提高工作时的稳固性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备及方法
[0001]本专利技术属于煤矿瓦斯治理领域，具体公开了一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备及方法。
技术介绍
[0002]在煤矿开采过程中，通常会对煤层进行水力压裂，但是水力压裂在应用工艺及适用范围方面还存在一定问题，水力压裂技术在注水过程中易于形成一条或几条垂直于最小水平主应力的人工裂缝，裂隙数目少，易形成残余压力区“应力笼区”，降低了煤层的渗透率，且水力压裂存在污染煤层的情况，为此人们通过采用液态CO2压裂替代水力压裂，以通过煤层压裂装备将液态CO2压裂入煤层中，在高压CO2压裂造缝之后，液态CO2在地层中吸热相变膨胀，液态CO2相变体积膨胀标准接近600倍，有效保证人工裂缝持久性，然而现有的基于液态CO2相变的煤层压裂装备，在使用时需要通过人工预先在煤层上打孔并将增透管放入打好的孔中才能达到将增透管打入煤层中的目的，该种方式操作较为繁琐，工作效率较低，且在使用时不够方便。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于，提出一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备及方法，以解决现有技术中所存在的问题。
[0004]为达到以上目的，本专利技术提供了一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备，包括基座，所述基座的内部安装有推动件，所述推动件的上端面延伸有推台，所述推台的上端面延伸有安装凸台，所述安装凸台的上端面固定安装有压裂增透泵，所述推台的上端面安装凸台的侧方延伸有固定件，所述固定件的上端面设置有转连件，所述转连件的一端与压裂增透泵相连接，所述转连件的另一端设置有增透管，所述增透管的外表面开设有螺旋槽，所述基座的前后端面均安装有稳固件，所述增透管的外表面贯穿开设有多组射孔。
[0005]在上述技术方案中，优选的，所述推动件包括开设在基座的上端面中部的滑动槽，所述滑动槽的内部滑动安装有支撑滑块，所述基座的侧面中部转动贯穿安装有驱动螺纹杆，所述驱动螺纹杆贯穿旋紧于支撑滑块的内部，所述支撑滑块的上端面与推台的下端面固定连接。
[0006]优选的，所述基座的上端面侧边缘处延伸有二号电机，所述二号电机的端部与驱动螺纹杆的端部固定连接，所述基座的侧面中部贯穿镶嵌有轴承体，所述驱动螺纹杆贯穿镶嵌于轴承体的内部，所述推台的下端面前后边缘处分别线性阵列延伸有两组滚动轮，所述基座的上端面前后边缘处分别开设有两组滚轮槽，两组所述滚动轮分别滚动于两组滚轮槽的内部底面。
[0007]优选的，所述固定件包括延伸在推台的上端面安装凸台的侧方的主固定架，所述主固定架的数量为三组，三组所述主固定架呈线性排布，三组所述主固定架的侧面分别倾斜延伸有三组加强斜板，三组所述加强斜板的上端面分别垂直延伸有三组副固定架。
[0008]优选的，所述转连件包括分别转动镶嵌在三组主固定架的上端部的三组驱动管，其中位于中部的所述主固定架的侧面固定安装有一号电机，所述一号电机的上端部与位于中部的驱动管的外侧分别镶嵌有两组传动斜齿轮，两组所述传动斜齿轮相啮合，三组所述驱动管的外侧均镶嵌有传动带轮，其中相邻两组所述驱动管上的传动带轮之间连接有同步带，所述传动带轮位于传动斜齿轮的侧方。
[0009]优选的，所述压裂增透泵的端部固定连通有输送管，所述输送管的侧面贯穿镶嵌有流量传感器，所述输送管的侧面流量传感器的前方贯穿镶嵌有压力传感器，所述输送管的侧面压力传感器的前方贯穿镶嵌有温度传感器，所述输送管的上端面贯穿固定连通有三组连通管，三组所述连通管的端部分别与三组驱动管的一端转动连接，所述副固定架的上端面延伸有圆环，所述连通管贯穿镶嵌于圆环的内部。
[0010]优选的，所述驱动管的另一端开设有凹槽，所述增透管的外表面贴合于凹槽的内部外表面，所述增透管的外表面靠近边缘处开设有承载槽，所述承载槽的内部滑动安装有定位板，所述定位板的上端面延伸有固定凸块，所述定位板与固定凸块一体成型，所述凹槽的内部外表面开设有通孔，所述固定凸块滑动贯穿于通孔的内部外表面，所述承载槽的内部底面延伸有弹簧体，所述弹簧体的端部与定位板的下端面固定连接，所述凹槽的内部底面延伸有密封环，所述密封环贯穿于增透管的端部，所述密封环的外表面延伸有橡胶垫。
[0011]优选的，所述稳固件包括延伸在基座的前后端面的连接槽，所述连接槽的内部转动安装有连接块，所述连接块的端部镶嵌有承载架，所述承载架的上端面中部贯穿旋紧有推动螺柱，所述承载架的内部前后端面分别滑动安装有两组定向块，两组所述定向块的下端部均延伸有穿刺板，所述推动螺柱的下端面与穿刺板的上端面转动连接，所述穿刺板的下端面延伸有多组穿刺柱，所述推动螺柱的上端面同轴延伸有转动盘。
[0012]还提供了一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备的使用方法，包括以下步骤：
[0013]S1：将增透管组装在驱动管上，并将稳固件打开穿刺入地面中；
[0014]S2：随后启动转连件以及推动件，使其增透管能够水平移动同时进行转动，以增透管利用表面的螺旋槽旋入煤层中；
[0015]S3：继而将液态CO2通过压裂增透泵、输送管以及连通管、驱动管注入增透管中，以通过增透管表面的射孔压裂进入煤层中完成对煤层的压裂操作。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]1、通过设置的转连件，能够利用驱动一号电机通过相啮合的两组传动斜齿轮带动驱动管进行转动，进而带动组装在驱动管上的增透管进行转动，同时二号电机驱动，以带动驱动螺纹杆转动，使其旋紧在驱动螺纹杆上的支撑滑块能够在滑动槽中滑动，进而推台移动，使其推台上的增透管水平移动，使其转动的增透管能够和煤层相接触，并利用增透管的外表面的螺旋槽直接旋入煤层中，以此避免了需要先在煤层上打孔的繁琐操作，提高了工作效率。
[0018]2、可以将增透管插放在驱动管上的凹槽中，同时增透管上的固定凸块在凹槽内壁的推动下进入承载槽中，当增透管的端部和凹槽的底部相接触后，固定凸块在弹簧体的推动下进入凹槽内壁的通孔中，以此将增透管固定在驱动管上的凹槽中，方便了增透管和驱动管的组装，提高了使用方便度，且组装后密封环会进入增透管的端部以对增透管和凹槽之间的缝隙进行密封，以保证组装后的密封性。
[0019]3、通过设置的稳固件，能够转动承载架，使其连接块能够在连接槽中转动，以将承载架转动至和基座垂直的角度，进而转动转动盘，以带动推动螺柱转动，使其推动螺柱能够对穿刺板推动，让其穿刺板能够下移，以将穿刺板上的穿刺柱穿刺入地面中，以避免在工作过程中因驱动力的作用而造成基座出现位移而影响增透工作的现象，以此提高工作时的稳固性的好处。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0021]图2为本专利技术的局部视图；
[0022]图3为本专利技术的增透管的固定剖视图；
[0023]图4为本专利技术的剖视图；
[0024]图5为本专利技术的另一视角局部视图；
[0025]图6为本专利技术的另一视角示意图。
[0026]图中：1、基座；2、推台；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备，包括基座(1)，其特征在于，所述基座(1)的内部安装有推动件，所述推动件的上端面延伸有推台(2)，所述推台(2)的上端面延伸有安装凸台(3)，所述安装凸台(3)的上端面固定安装有压裂增透泵(4)，所述推台(2)的上端面安装凸台(3)的侧方延伸有固定件，所述固定件的上端面设置有转连件，所述转连件的一端与压裂增透泵(4)相连接，所述转连件的另一端设置有增透管(12)，所述增透管(12)的外表面开设有螺旋槽，所述基座(1)的前后端面均安装有稳固件，所述增透管(12)的外表面贯穿开设有多组射孔。2.根据权利要求1所述的一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备，其特征在于，所述推动件包括开设在基座(1)的上端面中部的滑动槽(22)，所述滑动槽(22)的内部滑动安装有支撑滑块(23)，所述基座(1)的侧面中部转动贯穿安装有驱动螺纹杆(24)，所述驱动螺纹杆(24)贯穿旋紧于支撑滑块(23)的内部，所述支撑滑块(23)的上端面与推台(2)的下端面固定连接。3.根据权利要求2所述的一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备，其特征在于，所述基座(1)的上端面侧边缘处延伸有二号电机(21)，所述二号电机(21)的端部与驱动螺纹杆(24)的端部固定连接，所述基座(1)的侧面中部贯穿镶嵌有轴承体(38)，所述驱动螺纹杆(24)贯穿镶嵌于轴承体(38)的内部，所述推台(2)的下端面前后边缘处分别线性阵列延伸有两组滚动轮(20)，所述基座(1)的上端面前后边缘处分别开设有两组滚轮槽(19)，两组所述滚动轮(20)分别滚动于两组滚轮槽(19)的内部底面。4.根据权利要求1所述的一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备，其特征在于，所述固定件包括延伸在推台(2)的上端面安装凸台(3)的侧方的主固定架(9)，所述主固定架(9)的数量为三组，三组所述主固定架(9)呈线性排布，三组所述主固定架(9)的侧面分别倾斜延伸有三组加强斜板(10)，三组所述加强斜板(10)的上端面分别垂直延伸有三组副固定架(11)。5.根据权利要求4所述的一种基于液态CO2相变的煤矿井下压裂装备，其特征在于，所述转连件包括分别转动镶嵌在三组主固定架(9)的上端部的三组驱动管(18)，其中位于中部的所述主固定架(9)的侧面固定安装有一号电机(16)，所述一号电机(16)的上端部与位于中部的驱动管(18)的外侧分别镶嵌有两组传动斜齿轮(17)，两组所述传动斜齿轮(17)相啮合，三组所述驱动管(18)的外侧均镶嵌有传动带轮(14)，其中相邻两组所述驱动管(18)上的传动带轮(14)之间连接有同步带(15)，所述传动带轮(14)位于传动斜齿轮(17)的侧方。6.根据权利要求5所述的一种基...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄毅，杨世梁，阳富芹，邵林杰，苏玉亮，王文东，
申请(专利权)人：中国石油大学，
类型：发明
国别省市：
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