一种聚能相变定向射流增渗装备制造技术

本发明专利技术涉及一种聚能相变定向射流增渗装备，包括连接于钻杆上的承压封隔装置和射孔器。承压封隔装置位于射孔器后端，用于将射孔器密封在钻孔内；射孔器内部设有爆轰腔，侧壁上设有若干与爆轰腔连通的子弹孔，子弹孔内设有子弹头；射孔器两端可拆卸连接储气罐，储气罐内装有液态二氧化碳，其中一个储气罐设有相变激发器，另一个储气罐设有相变瞬延时激发器；两个储气罐与爆轰腔之间设有阻隔垫，阻隔垫在设定压力下失效，将储气罐内腔与爆轰腔导通。相变激发器启动后，将对应储气罐内液态二氧化碳相变为气态，产生高压爆轰能量冲破阻隔垫，进入射孔器将子弹头定向喷射进入煤层，产生第一次增渗孔；相变瞬延时激发器在设定延时后启动，产生高压爆轰能量对煤层进行第二次致裂增渗。本发明专利技术提高了煤层的渗透性和瓦斯抽采效率，增强破煤岩体效果，实现定向致裂，减少对顶底板岩体的破坏，适应不同煤层性质，操作安全可靠，具有良好的经济效益和环保效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿开采，涉及一种聚能相变定向射流增渗装备。

技术介绍

1、煤层气是一种重要的非常规天然气资源，我国多年以来一直研究解决煤层透气性普遍偏低的问题，同时增加煤层透气性，提高抽采效率也是解决煤与瓦斯突出问题的途径之一。瓦斯主要以吸附态赋存于煤岩基质孔隙表面，为增大原始煤层渗透性，通常采取人工措施以强化抽采煤层瓦斯，如水力冲孔、水力压裂、水力割缝、松动爆破和二氧化碳致裂等。

2、以上所描述的增透方式和原理以水力化措施为主增加煤岩裂缝，降低岩体强度、增加渗透性等，从而使开采过程安全高效。但是水力化措施却有它的盲目性和形成裂隙的不规律性，并且难以掌握裂隙的延展，若在顶底板压裂难以控制对顶底板岩体的破坏，而遇到软煤容易形成瓦斯包，封堵已形成的微裂隙，造成达不到预期效果等问题。

3、液态二氧化碳相变致裂是利用二氧化碳气化瞬间对煤体进行冲击，造成煤体破碎，裂隙发育；由于煤层性质的不同，相变过程中对煤体的破碎效果，破碎距离也不同，增透范围和增透效果也就发生了改变。但是相变致裂同样也存在破岩的不规律性，难以做到定向致裂等诸多问题。

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【技术保护点】

1.一种聚能相变定向射流增渗装备，其特征在于：包括连接于钻杆上的承压封隔装置和射孔器，所述承压封隔装置设于射孔器的后端，用于将射孔器密封在钻孔内；所述射孔器的内部设有爆轰腔，所述射孔器的侧壁上设有若干个与所述爆轰腔连通的子弹孔，所述子弹孔内设有将其密封的子弹头；所述射孔器的两端分别可拆卸式连接有一个储气罐；两个所述储气罐中均装有液态二氧化碳，其中一个储气罐中设有相变激发器，另一个储气罐中设有相变瞬延时激发器；

2.根据权利要求1所述的聚能相变定向射流增渗装备，其特征在于：两个所述储气罐远离射孔器的一端均设有加充装置，所述加充装置上设有注液孔和排液孔，所述加充装置一端与储气罐连...

【技术特征摘要】

1.一种聚能相变定向射流增渗装备，其特征在于：包括连接于钻杆上的承压封隔装置和射孔器，所述承压封隔装置设于射孔器的后端，用于将射孔器密封在钻孔内；所述射孔器的内部设有爆轰腔，所述射孔器的侧壁上设有若干个与所述爆轰腔连通的子弹孔，所述子弹孔内设有将其密封的子弹头；所述射孔器的两端分别可拆卸式连接有一个储气罐；两个所述储气罐中均装有液态二氧化碳，其中一个储气罐中设有相变激发器，另一个储气罐中设有相变瞬延时激发器；

2.根据权利要求1所述的聚能相变定向射流增渗装备，其特征在于：两个所述储气罐远离射孔器的一端均设有加充装置，所述加充装置上设有注液孔和排液孔，所述加充装置一端与储气罐连通，另一端设有与其密封连接的密封堵头。

3.根据权利要求2所述的聚能相变定向射流增渗装备，其特征在于：所述承压封隔装置包括至少两个间隔设置的承压密封器，靠近加充装置的承压密封器和与其相邻的加充装置之间可拆卸式连接。

4.根据权利要求3所述的聚能相变定向射流增渗装备，其特征在于：所述钻杆、承压封隔装置、密封堵头、加充装置、...

【专利技术属性】
技术研发人员：马淑胤，曹建军，张庆华，李日富，付军辉，兰祥云，
申请(专利权)人：中煤科工集团重庆研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：