專利名稱：化學(xué)膨脹式炭塊開采裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煤礦井下開采，特別是在鉆孔中使用汽化液體開采炭塊的裝置。
目前，我國(guó)中小型礦井的煤炭開采一般以炮采為主，炮采由于炸藥反應(yīng)急劇，瞬時(shí)對(duì)煤層作功，破壞性大，因此產(chǎn)炭率低，炭塊率一般注20-60之間。
大、中型礦井以綜合機(jī)械化設(shè)備采煤為主，因是用刀頭割煤，產(chǎn)炭率更低，因此當(dāng)前的炭塊煤供不應(yīng)求，不能滿足市場(chǎng)的需要。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種提高產(chǎn)炭率的炭塊開采裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一裝入鉆孔中的炭塊破裂器和裝在鉆孔口部的封口裝置。炭塊破裂器包括具有一內(nèi)腔的管型主體，裝入主體內(nèi)腔的可汽化的液體，裝在管型主體一端能封住主體內(nèi)腔口的爆破片和具有多孔的釋壓頭，裝在管型主體另一端能封住主體內(nèi)腔口的電極注液閥，其中閥體、閥芯分別為電源兩電極。
上述的電極注液閥為單向閥，閥體為圓柱體，具有一中間細(xì)、兩端粗的通孔，閥體與管型主體連接端的粗孔內(nèi)裝一階梯閥芯，階梯閥芯伸入主體內(nèi)腔的端部裝一電極絲，另一端放有密封墊，階梯閥芯圓周套有絕緣套，細(xì)軸外套一彈簧，在閥體中間的細(xì)孔和另一端粗孔內(nèi)裝一具有與閥體內(nèi)孔相通的有一細(xì)孔的注液閥芯，閥體另一端粗孔內(nèi)還裝有注液頭以及絕緣套。
炭塊開采設(shè)備中的封口裝置由一絲杠、與絲杠連接的可向圓周擴(kuò)張的組合脹件及連接件組成。封口裝置中的組合脹件包括與絲杠螺紋連接、外圓為臺(tái)階式圓錐的活動(dòng)脹件，套在活動(dòng)脹件外圓并與其吻合的3塊以上的瓦形固定脹件，套在固定脹件外面用彈性材料制作的、圓周鑲嵌防滑牙的彈性脹件。
裝在炭塊破裂器管型主體內(nèi)腔的汽化液體為CO2或N。
由于采取上述措施，使用時(shí)，向炭塊破裂器注液頭細(xì)孔注入能汽化的液態(tài)CO2或N，液體經(jīng)注液閥芯內(nèi)孔進(jìn)入閥體細(xì)孔，并將階梯閥芯推開，進(jìn)入管型主體內(nèi)腔。由于主體內(nèi)腔兩端孔口被密封，液體不能外流。將炭塊破裂器置于已擴(kuò)好的鉆孔內(nèi)，引出電纜線。將封口裝置放入孔口，用專用工具旋緊絲杠，此時(shí)由于活動(dòng)脹件錐體的推動(dòng)作用，使固定脹件向四面膨脹，壓迫彈性脹件向外擴(kuò)張，使之與鉆孔四周煤壁壓緊，同時(shí)彈性脹件中的防滑牙將部分壓入煤壁，可進(jìn)一步防止彈性脹件滑動(dòng)外移，這樣，封口裝置將鉆孔封住。
接通電源開關(guān)，破裂器內(nèi)的液體迅速升溫汽化，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，爆破片斷裂，壓力通過釋壓頭上的多孔向周圍排出，使煤壁崩裂，因?yàn)镃O2或N汽化反應(yīng)緩慢，對(duì)煤壁不是瞬時(shí)作功，因此對(duì)煤破壞性小，產(chǎn)炭率高，安全可行。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型中炭塊破裂器裝配圖。
圖2是本實(shí)用新型中封口裝置裝配圖。
圖1中，炭塊破裂器的主體5為圓管型，有一通孔6，兩端內(nèi)孔壁厚增加。在管型主體一端螺紋連接一釋壓頭1，釋壓頭具有一主孔2和主體內(nèi)腔相通，端部圓周有4個(gè)孔與主孔相通，在釋壓頭與主體的連接端部裝一爆破片3和密封墊4。在主體另一端螺紋連接一電極注液閥和密封墊8。電極注液閥包括具有一中間細(xì)兩端粗通孔的圓柱閥體12，裝在閥體與管型主體連接端粗孔內(nèi)的階梯閥芯11、密封墊18、調(diào)壓螺母19，在閥芯伸入主體內(nèi)腔端用螺釘連接一電極絲7，階梯閥芯圓周套有絕緣套10，細(xì)軸處套有壓縮彈簧9；在閥體中間細(xì)孔和另一端粗孔內(nèi)裝一具有與閥體內(nèi)腔相通的有一細(xì)長(zhǎng)孔的注液閥芯13，在另一端粗孔內(nèi)還裝一壓縮彈簧16、具有細(xì)長(zhǎng)通孔的注液頭17、固定套14和絕緣套15，注液時(shí)，液體通過注液頭、注液閥芯、將階梯閥芯推開，由閥芯底部及周圍孔隙進(jìn)入主體內(nèi)腔，停止注液后，由于密封墊18和彈簧9的作用，液體不能回流，起到了密封作用。
圖2中，與絲杠20螺紋連接的活動(dòng)脹件21圓周為臺(tái)階式圓錐形，活動(dòng)脹件外有4塊瓦形固定脹件22與其吻合，在固定脹件外套一用橡膠制作的彈性脹件23，彈性脹件圓周鑲嵌12個(gè)鋼制的防滑牙24，4個(gè)頭部為丁字形的螺栓26將固定件22、彈性脹件23及連接件25連接在一起，連接件與絲杠端部的臺(tái)階緊配合。
權(quán)利要求1.一種用于煤礦井下的化學(xué)膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，它包括裝入鉆孔中的炭塊破裂器和裝在鉆孔口部的封口裝置，炭塊破裂器包括具有一內(nèi)腔的管型主體，裝入主體內(nèi)腔的可汽化的液體，裝在主體一端能封住主體內(nèi)腔口的爆破片和具有多孔的釋壓頭，裝在主體另一端能封住主體內(nèi)腔口的電極注液閥，其中閥體、閥芯分別為電源兩電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，電極注液閥的閥體為圓柱體，具有一中間細(xì)、兩端粗的通孔，閥體與管型主體連接端的粗孔內(nèi)裝一階梯閥芯，階梯閥芯伸入主體內(nèi)腔的端部裝一電極絲，另一端放有密封墊，階梯閥芯圓周套有絕緣套，細(xì)軸外套一彈簧，在閥體中間的細(xì)孔和另一端粗孔內(nèi)裝一具有與閥體內(nèi)孔相通的有一細(xì)孔的注液閥芯，閥體另一端粗孔內(nèi)還裝有注液頭以及絕緣套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化學(xué)膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，封口裝置由一絲杠、與絲杠連接的可向圓周擴(kuò)張的組合脹件及連接件組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化學(xué)膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，封口裝置中的組合脹件包括與絲杠螺紋連接、外圓為臺(tái)階式圓錐的活動(dòng)脹件，套在活動(dòng)脹件外圓并與其吻合的3塊以上的瓦形固定脹件，套在固定脹件外、用彈性材料制作的、圓周鑲嵌防滑牙的彈性脹件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的化學(xué)膨脹式炭塊開采裝置，其特征在于，管型主體內(nèi)腔中的汽化液體為CO2或N。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用汽化液體采礦的炭塊開采裝置，它包括裝入鉆孔中的炭塊破裂器和裝在鉆孔口的封口裝置。炭塊破裂器包括內(nèi)腔裝有汽化液體的管型主體，裝在主體一端能封住主體內(nèi)腔口的爆破片和釋壓頭，裝在主體另一端的電極注液閥。封口裝置由一絲杠和與絲杠連接的可向周圍擴(kuò)張的組合脹件組成。本裝置通過裝在破裂器內(nèi)的液體升溫、汽化、升壓、能量釋放，使煤壁崩裂，作用緩慢、安全，可使炭塊率在原有的基礎(chǔ)上提高15-30％。
文檔編號(hào)E21C37/00GK2240043SQ9521842
公開日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1995年7月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月22日
發(fā)明者張海成 申請(qǐng)人:張海成