一种CO2致裂器内置线路结构的制作方法

一种co2致裂器内置线路结构
技术领域
1.本发明涉及co2致裂装置领域，尤其涉及一种co2致裂器内置线路结构。


背景技术：

2.我国是世界上最大的原煤生产国和消费国，同时也是各类矿井灾害多发国家。在各类煤矿灾害中，瓦斯灾害尤为严重，造成了巨大的经济损失和恶劣的社会影响。同时，煤层瓦斯(煤层气)也是一种清洁能源，具有广阔的开发与应用前景。
3.co2致裂是一种新型煤矿瓦斯治理技术，通过二氧化碳相变释放能量致裂煤体，其具有安全、高效、无污染等优点。当致裂煤体钻孔较深时，需将多根co2致裂器连接，才能使影响范围更广，储层改造效果更显著，抽采瓦斯效果更好。目前co2致裂器连接电路的办法有多种，如通过将爆破片绝缘，使得二氧化碳致裂管体不导电，并在爆破片两面各焊接有接线装置，但是这种方式极易造成电路的不稳定从而引起哑火等现象。又有cn111595205a叙述了另一种串联方式，在爆破片上设有穿线孔使导线穿过，但为保证内部压力达到预定压力值后co2致裂器能够致裂，爆破片厚度设计是一定的，一旦在爆破片上开孔，一是很难控制预定压力，二是孔密封效果很难保证，一旦爆破片密封效果不达标，在搬运和施工过程中，很容易发生人员伤亡。
4.传统剪切破坏机制的圆板型爆破片在co2致裂器爆破压力与爆破片厚度和材料剪切强度方面具有密切关系，若要增大爆破片的压力需要增加爆破片的厚度，这样导致co2致裂器使用过程因爆破片太厚而存在提前或延后泄压密封性问题，给工程施工带来巨大安全隐患。


技术实现要素：

5.本目的在于克服现有技术中的不足，提供一种密封良好、便于操作、安全高效的co2致裂器内置线路结构。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种co2致裂器内置线路结构，包括电极、筛管、导线和多支co2致裂器本体，其中co2致裂器本体包括充气头、充气阀、储液管、张拉型爆破片、释放头和加热器，所述充气头两端均设有外螺纹，其中充气头左端部另设有内螺纹，内螺纹与筛管右端部外螺纹螺旋连接，筛管内部放置加热器，加热器右端部固定在筛管内部；充气头、筛管与加热器连接后，将充气头与筛管放置在储液管内部，储液管左端部内螺纹与充气头左端部的外螺纹螺旋紧固；
8.所述充气头内部设有两个电极，电极与充气头结合处均设置有绝缘橡胶套和高压自紧密封结构，避免线路与co2致裂器本体短接的同时也起到密封作用，两电极右端部固定有电极插头；所述电极引出的导线与加热器联接，联接后导线穿过预留有穿线孔的张拉型爆破片，并通过设有穿线孔的释放头导出管外，穿线后的释放头将张拉型爆破片螺旋紧固在储液管内部；
9.所述导出管外的导线与插座相连，便于施工时与下支co2致裂器的充气头电极插头连接。
10.进一步的，所述张拉型爆破片整体为一体成型的凹形结构，通过张拉型爆破片中部部位张拉破坏来达到爆破冲击目的，张拉型爆破片左端部至少预留10mm的厚度，并设有通线孔，通线孔内部设有保证密封的高压自紧密封结构，张拉型爆破片起到固定作用的右端部为环状结构。
11.进一步的，所述高压自紧密封结构选用绝缘的尼龙、聚四氟乙烯等材质。
12.进一步的，所述释放头内部设有沉孔，沉孔高度为与爆破片高度一致，用于收集致裂工作完成后的爆破片的破坏部分，防止其自释放孔飞出或堵塞释放孔。
13.进一步的，所述筛管整体呈圆筒状，筒身布满孔洞，材料为金属、陶瓷或者一次性的塑料材质。
14.进一步的，所述电极右端部设有电极插头，从co2致裂器本体内部导出体外的导线与外部的插座连接，前一支致裂器与后一支致裂器通过插头与插座相联形成通电状态。
15.采用上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
16.a、本发明采用管体内部联接的方式，避免了致裂作业过程中线路磨损情形，也避免了co2致裂器本体导电并与施工环境的中的水或煤岩接触导致电阻异常及哑火的情况，实现了co2致裂器连接的电路稳定传输和长距离的实施co2致裂技术；
17.b、本发明采用的张拉型爆破片，端部厚度大，易设通线孔，通线孔设置高压自紧密封结构能达到良好的密封效果；与传统剪切破坏机制的圆板型爆破片相比，张拉型爆破片的左端部的厚度与爆破压力无直接关系，因此，能够实现在张拉型爆破片的左端部打孔、穿线和增加高压自紧密封结构的目的，高压自紧密封结构能实现通线孔和导线穿过张拉型爆破片的同时，又起到了密封作用，既完全解决了内部通电不畅的难题，也不影响内部压力的增加及达到预定压力时爆破片破坏的效果；
18.c、筛管内部放置加热器，使加热器的更稳定放置在了储液管内部，不仅方便与加热器中导出的导线连接，还使得加热器燃烧后的能量充分被储液管内部的co2吸收；筛管的筒身布满孔洞，既避免了液态co2充装过程的堵塞作用的发生，也保证了液态co2在储液管内的自由流动；
19.d、高压自紧密封结构选用尼龙、聚四氟乙烯材质不仅实现了在不同压力条件下co2致裂器的内部密封效果，还具有绝缘效果；在高压过程中，也具有稳定管内线路的作用；
20.e、本发明在释放头一端设有沉孔，用于收集飞出的爆破片破坏部分，防止爆破片端部飞出堵塞释放孔；
附图说明
21.图1为co2致裂器内置电路结构剖面图。
具体实施方式
22.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接
相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
23.下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.如图1所示。co2致裂器内置线路结构，包括电极插座1、释放头2、张拉型爆破片4、高压自紧密封结构5、加热器6、储液管7、筛管8、电极9、橡胶套10、电极插头11和充气头12及充气头内部的充气阀13。
26.电极9包裹着橡胶套10置于充气头12内部，在电极9左端部设有高压自紧密封结构5；
27.其中所述充气头12两端均设有外螺纹，且充气头12左端部另设有内螺纹，内螺纹与筛管8右端部外螺纹螺旋连接；
28.将导线101与导线102从充气头12的两电极9上导出，其中导线101与加热器6相连，并将相连的加热器6固定于筛管8内部。
29.将充气头12左端部导出的导线103与导线102穿入高压自紧密封结构5中，放置于张拉型爆破片预留的穿线孔中，并将张拉型爆破片固定在释放头2与储液管7之间；具体的，张拉型爆破片的左端部厚度为20mm。
30.释放头2的沉孔底部也设有穿线孔，导线102和导线103穿出释放头2，与电极插座1连接。
31.确定好施工过程中所需要的co2致裂器的数量，从每支co2致裂器的充气头内部的充气阀13进行充装。
32.充装完毕后，依次连接每支co2致裂器，将电极插座1与下支co2储液管的电极插头11相联后，将其整体放置在释放头2左端部与下支co2储液管充气头12右端部相连后内部空间内。依次按此方式连接至最后一支co2致裂器，其中最后一支co2致裂器内部的导线102与导线103连接在一起，使所有co2致裂器内部的形成闭合回路，进而完成致裂工作。
33.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。