[发明专利]煤矿用定向压裂装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿开采用的辅助工具，特别是涉及一种煤矿用定向压裂装置。

背景技术

目前煤矿开采过程中，需要先用钻具在煤层上打孔，然后利用高压水枪向洞内打水，利用高压水枪的压力使钻孔内的孔壁发生裂缝以便进一步开采。这种方式存在很多弊端，首先，高压水枪插入钻孔后的密封问题不能很好解决，需要非常繁琐的固定工作才能将高压水枪牢固地密封固定在孔口，这样仍存在两个常见问题，其一是需要花费较长时间来密封固定，影响开采进度，其二是这种密封固定的结构仍然不牢固，时常出现水压增大后水枪脱离的情况，造成钻孔被毁而重新打孔，甚至造成钻孔周围煤层发生突出。采用高压水枪的方式的另一缺点是不可避免地造成开采环境积水等问题，影响进一步开采工作。

发明内容

为克服现有技术存在的不足，本发明提供一种煤矿用定向压裂装置。

技术方案：一种煤矿用定向压裂装置，包括两个相互对扣的条状弧面形支撑底板，在两支撑底板之间至少设置一对横卧的液压缸，成对的两个液压缸的根部对接，各液压缸的活塞杆末端对称铰接有推杆，各推杆另一端分别与所述条状弧面型支撑底板内表面铰接，各液压缸的进油管与总进油管连通，各液压缸的出油管与总出油管连通。

条状弧面形支撑板的内表面上设置有铰接耳，各推杆通过销轴铰接在对应的铰接耳上。

上、下条状弧面形支撑板之间的扣缝处设置有柔性连接层。

本发明的有益效果：

本发明是利用卧式液压缸作为推动力，对煤层钻孔侧壁施加扩张压力，促使钻孔内部产生裂缝以便于进一步开采的。其力度远大于传统高压水的压力，而且各液压缸同时伸出和缩进，便于整个装置在钻孔内选择后再施压，效果非常显著。该装置为纯机械结构，容易生产和加工，操作非常方便，使用寿命长，基本上不需要维护，另外本发明的又一特点是长度不被限定，如果钻孔太深，则该装置由里向外分段施压，如果钻孔深度太浅，可使其部分深入钻孔施压。而且根据需要，如果钻孔因塌陷造成孔径过粗，还可以在支撑底板之下增加垫片以抬高顶压起点。相对于传统的高压水作业方式，根本不用考虑钻孔口密封问题，从而操作非常方便，大大提高了工作效率，提高开采效率。通过试验确定，利用本发明定向压裂装置对钻孔进行膨胀压裂作业，其工作效率较传统的水压提高10倍以上，而且使用效果优于水压方式，安全可靠，不对工作环境进行污染和破坏。

附图说明

图1是本发明使用状态示意图；

图2是本发明定向压裂装置剖面结构示意图之一；

图3是本发明定向压裂装置剖面结构示意图之二；

图4是本发明定向压裂装置剖面结构示意图之三；

图5是本发明定向压裂装置剖面结构示意图之四。

图中标号1为定向压裂装置，1a为条状弧面形上侧支撑底板，1b为条状弧面形下侧支撑底板，2为卧式液压缸，3为推杆，4为铰接耳，5为输油管（进油管和出油管），6为液压缸活塞杆，7为煤层，8为钻孔，9为柔性连接层。

具体实施方式                                            

实施例一：参见图1、图2，煤矿用定向压裂装置1包括两个相互对扣的条状弧面形支撑底板1a和1b，在两支撑底板之间至少设置一对横卧的液压缸2，成对的两个液压缸的根部对接，各液压缸的活塞杆末端对称铰接有推杆3，条状弧面形支撑板的内表面上设置有铰接耳4，各推杆3通过销轴铰接在对应的铰接耳4上。各液压缸的进油管与总进油管连通，各液压缸的出油管与总出油管连通。

实施例二：参见图1和图3，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：有多对横卧的液压缸2，相邻液压缸的推杆3共同铰接在同一铰接耳4上，可以提高中部顶力。

实施例三：参见图1和图4，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：各铰接耳均匀分布与条状弧面形支撑底板内侧壁，成对的横卧的液压缸2间隔分布。

实施例四：参见图1和图5，内容与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同的是：上、下条状弧面形支撑板之间的扣缝处设置有柔性连接层9。

另外，本发明的液压缸可以修改为气缸，进出油管为进出气管。