本发明专利技术公开一种液态CO2相变冲击装置及料浆输送管道堵塞处理方法，装置包括恒温管，恒温管头端设置有释放头，恒温管内同轴套设有储液管，且恒温管内靠近尾端处轴向设置加热管，加热管的头端伸入储液管中；加热管内填充有加热材料并沿轴向设置有导爆索，导爆索的头端从加热管头端伸出，导爆索的尾端与设置在恒温管外的井下引爆器电连接；释放头尾端伸至恒温管内，并与设置在恒温管内的定压泄能片相连；释放头上设置有摄像机，以及能够与储液管连通的释放孔。方法首先通过给进压力确定管道内是否存在堵塞，然后结合图像选择适用清堵释放头，利用液态CO2相变冲击对管道内的堵塞物进行清除，在保证清堵效果的同时还能有效减小对管道内壁产生破坏。内壁产生破坏。内壁产生破坏。
【技术实现步骤摘要】
一种液态CO2相变冲击装置及料浆输送管道堵塞处理方法
[0001]本专利技术属于矿山开采充填及管道输送
，涉及一种液态CO2相变冲击装置及料浆输送管道堵塞处理方法。
技术介绍
[0002]在矿山开采充填中经常使用长度较长的水平钻孔输送料浆，料浆组成材料主要包括小尺寸煤矸石、风积沙、小尺寸建筑垃圾的颗粒物，还包括黄土、水泥、水及其他具有凝结或缓凝作用的添加剂材料。料浆在远距离输送过程中不可避免会因为输送距离、料浆状态、管道环境等变化导致管道内出现料浆凝结、堆积等现象，最终导致管道堵塞，由于一些钻孔本身的施工条件或者技术工艺条件限制，无法单独拆除堵塞段，需要采取在管道内清除堵塞物的方法。
[0003]虽然现有技术中有一些机械装置和方法能够在管道内解决管道堵塞，但是有些装置无法彻底清理管道内壁，料浆仍会在较短时间内再次发生凝结，堵塞管道，反复的管道堵塞严重影响工程施工质量及工期，造成工程中巨大的经济损失；有些方法则会导致管道破损，造成工程施工更严重的损失。因此，亟需开发一种能够在保证不破坏管道的情况下，全面清除管道内堵塞物的装置及方法。
技术实现思路
[0004]针对现有技术中的缺陷和不足，本专利技术提供了液态CO2相变冲击装置及料浆输送管道堵塞处理方法，以解决现有技术中料浆输送管道内堵塞物清理不彻底的技术问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采取如下的技术方案：
[0006]一种液态CO2相变冲击装置，包括恒温管，所述恒温管的头端设置有与所述恒温管同轴且可拆卸固定连接的释放头；
[0007]所述恒温管内同轴套设有储液管，且恒温管内靠近尾端处轴向设置加热管，所述加热管的头端伸入储液管中；
[0008]所述加热管与设置在恒温管外的井下引爆器电连接；
[0009]所述释放头尾端伸至所述恒温管内，并与设置在所述恒温管内的定压泄能片相连；所述释放头包括探测释放头和清堵释放头。
[0010]本专利技术还具有以下技术特征：
[0011]具体的，所述探测释放头内沿周向等间隔布设多个探测释放通道，每个所述探测释放通道均倾斜朝向煤层钻孔内壁端设置，所述探测释放通道轴线与恒温管轴线的夹角为30
°
～80
°
，所述探测释放头的头端还设置有用于采集管道内部影像信息的摄像头。
[0012]更进一步的，所述清堵释放头包括第一清堵释放头、第二清堵释放头和第三清堵释放头，所述第一清堵释放头包括连接设置的第一释放头本体和第一释放部，所述第一释放头本体内设置第一导流通道，所述第一释放部内设置第一释放通道，所述第一导流通道与第一释放通道同轴连通设置。
[0013]更进一步的，所述第二清堵释放头包括连接设置的第二释放头本体和第二释放部，所述第二释放头本体内设置第二导流通道，所述第二释放部内设置第二释放通道，所述第二导流通道与第二释放通道连通设置，且第二导流通道轴线与第二释放通道轴线间的夹角为30
°
～80
°
。
[0014]更进一步的，所述第三清堵释放头包括连接设置的第三释放头本体，所述第三释放头本体前端对称设置第三释放部和第四释放部，所述第三释放部和第四释放部结构相同；
[0015]所述第三释放头本体内设置第三导流通道，所述第三释放部内和第四释放部内均设置第三释放通道，所述第三导流通道与第三释放通道连通设置，且第三导流通道轴线与第三释放通道轴线间的夹角为30
°
～80
°
。
[0016]更进一步的，所述恒温管内尾端还设置与储液管连通的注液管，所述注液管连接气动增压泵，且注液管上设置有单向阀。
[0017]更进一步的，所述恒温管内设置有内腔体，所述内腔体包括连通设置的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体的连接处形成限位台阶面，所述第一腔体内设置所述的储液管，所述第二腔体内由后向前顺序设置第一密封垫片，定压泄能片和第二密封垫片。
[0018]本专利技术还保护一种料浆输送管道堵塞处理方法，所述方法通过如上所述的液态CO2相变冲击装置实现，包括以下步骤：
[0019]步骤1、启动气动增压泵将液态CO2注入储液管中，然后借助钻杆将连接有探测释放头的液态CO2相变冲击装置送入料浆输送管道，并在液态CO2相变冲击装置沿料浆输送管道移动的过程中，通过设置在钻杆内的给进压力采集模块实时获取钻机给进压力；
[0020]步骤2、根据获取的钻机给进压力判定料浆输送管道内是否出现堵塞，在判定料浆输送管道内出现堵塞后，借助井下引爆器对加热管进行加热，使液态CO2相变冲击装置内的液态CO2发生相变变为气态CO2，完成初次液态CO2相变冲击处理；
[0021]步骤3、通过设置在探测释放头内的摄像机采集料浆输送管道内的图像信息，根据采集到的图像信息确定初次液态CO2相变冲击处理的结果，然后确定是否需要使用清堵释放头进行二次液态CO2相变冲击处理作业，若否，则结束冲击处理作业，若是，则进入步骤4；
[0022]步骤4、回撤钻具，更换清堵释放头后重新将液态CO2相变冲击装置送入料浆输送管道进行二次液态CO2相变冲击处理，并在完成二次液态CO2相变冲击处理后再次更换探测释放头，获取料浆输送管道二次液态CO2相变冲击处理后的图像信息；
[0023]步骤5、根据获取料浆输送管道二次液态CO2相变冲击处理后的图像信息判定液态CO2相变冲击处理结果；
[0024]若堵塞已被清除，则结束二次液态CO2相变冲击处理作业，若堵塞物未清除，则重复步骤3和步骤4直至堵塞物被清除。
[0025]更进一步的，步骤2所述的根据获取的钻机给进压力判定料浆输送管道内是否出现堵塞包括：当前时刻采集到的钻进压力大于上一时刻采集到的钻进压力1.2倍时，判定料浆输送管道内出现堵塞。
[0026]本专利技术与现有技术相比，有益的技术效果是：
[0027]本专利技术提供的液态CO2相变冲击装置适用于料浆输送管道内堵塞物的清除，在堵
塞物清除前后能够通过装置自带的摄像头观测堵塞点的情况，并根据清堵效果调整冲击处理的次数；本专利技术提供了不同结构的清堵释放头，操作人员在实际施工中可以根据采集到的图像选择适用的清堵释放头，释放孔对管道内壁的冲击角度由释放孔的角度进行控制，能够有效避免气体冲击对管道内部产生垂向的直接冲击，在保证清堵效果的同时还能有效减小对管道内壁产生破坏，避免造成管道的破裂。
附图说明
[0028]图1是本专利技术装置整体结构示意图；
[0029]图2是本专利技术方法的流程图；
[0030]图3是实施例1中定向钻孔中的位置示意图；
[0031]图4是实施例1中初次液态CO2相变冲击处理示意图；
[0032]图5是实施例1中清堵作业前后料浆输送管道内的工况对比图，其中(a)为清理前，(b)为清理后。
[0033]图6是探测释放头的截面图。
[0034]附图说明：
[0035]1‑
恒温本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液态CO2相变冲击装置，包括恒温管(1)，其特征在于，所述恒温管(1)的头端设置有与所述恒温管(1)同轴且可拆卸固定连接的释放头；所述恒温管(1)内同轴套设有储液管(2)，且恒温管(1)内靠近尾端处轴向设置加热管(3)，所述加热管(3)的头端伸入储液管(2)中；所述加热管(3)与设置在恒温管(1)外的井下引爆器电连接；所述释放头尾端伸至所述恒温管(1)内，并与设置在所述恒温管(1)内的定压泄能片(9)相连；所述释放头包括探测释放头(4)和清堵释放头(5)。2.如权利要求1所述的液态CO2相变冲击装置，其特征在于，所述探测释放头(4)内沿周向等间隔布设多个气体释放通道(41)，所述气体释放通道(41)轴线与恒温管(1)轴线的夹角为30
°
～80
°
，所述探测释放头(4)的头端还设置有用于采集管道内部影像信息的摄像头(42)。3.如权利要求1所述的液态CO2相变冲击装置，其特征在于，所述清堵释放头(5)包括第一清堵释放头(51)、第二清堵释放头(52)和第三清堵释放头(53)，所述第一清堵释放头(51)包括连接设置的第一释放头本体(511)和第一释放部(512)，所述第一释放头本体(511)内设置第一导流通道，所述第一释放部(512)内设置第一释放通道，所述第一导流通道与第一释放通道同轴连通设置。4.如权利要求3所述的液态CO2相变冲击装置，其特征在于，所述第二清堵释放头(52)包括连接设置的第二释放头本体(521)和第二释放部(522)，所述第二释放头本体(521)内设置第二导流通道，所述第二释放部(522)内设置第二释放通道，所述第二导流通道与第二释放通道连通设置，且第二导流通道轴线与第二释放通道轴线间的夹角为30
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～80
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。5.如权利要求3所述的液态CO2相变冲击装置，其特征在于，所述第三清堵释放头(53)包括连接设置的第三释放头本体(531)，所述第三释放头本体(531)前端对称设置第三释放部(532)和第四释放部(533)，所述第三释放部(532)和第四释放部(533)结构相同；所述第三释放头本体(531)内设置第三导流通道，所述第三释放部(532)和第四释放部(533)内均设置第三释放通道，所述第三导流通道与第三释放通道连通设置，且第三导流通道轴线与第三释放通道轴线间的夹角为30
°
【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，陈崇枫，孙四清，王博，贾立龙，杨建超，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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