[发明专利]一种用于提升煤层瓦斯透气率的空气炮

说明书

本发明公开了一种用于提升煤层瓦斯透气率的空气炮，包括气仓主体、炮筒管结构、炮筒管、炮口带、承载片、密闭操作窗、进气口、气管、重锤结构、金属板、重锤悬绳、串杆、重物块、支撑板、串孔、缓冲垫圈和卡口。本发明的有益效果是：通过事先计算所需压力，为气仓内部的重锤结构配置相应质量的重物块，即可进行对煤层的轰击，工作时无需人为操作，节省了人力资源，同时多组装置可以进行串联工作，显著提升工作效率，金属块设计为弧面结构，有效的防止金属块侧旋，同时节省了材料，下部悬挂的由重物块组成的重锤可以实现对轰击强度的控制，只需通过更换重物块即可实现重锤重量的改变，方便使用。

技术领域

本发明涉及一种空气炮，具体为一种用于提升煤层瓦斯透气率的空气炮，属于空气炮技术领域。

背景技术

煤层气是指储存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体，是煤的伴生矿产资源，属非常规天然气，俗称“瓦斯”。煤层气空气浓度达到5％-16％时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。煤层气直接排放到大气中，其温室效应约为二氧化碳的21倍，对生态环境破坏性极强。在采煤之前如果先开采煤层气，煤矿瓦斯爆炸率将降低70％到85％。

在进行煤矿开采作业时，煤层瓦斯可能造成严重的煤矿事故，通过物理手段致裂煤层，增大煤层的透气性，使煤层中吸附的瓦斯逸出，可以降低发生瓦斯事故的概率。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种用于提升煤层瓦斯透气率的空气炮，工作方式简单，可以有效释放游离于煤层的瓦斯气体，降低事故发生的概率。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种用于提升煤层瓦斯透气率的空气炮，包括气仓主体，所述气仓主体的侧面开设有进气口，且所述气仓主体的另一相对侧面还贯穿固定有气管，所述进气口连通煤层压风管，所述煤层压风管为所述气仓主体提供高压气源，所述气仓主体的侧面设有密闭操作窗，所述气仓主体的一端连接有炮筒管结构，所述炮筒管结构包括炮筒管、炮口带和承载片，所述炮筒管开设于所述气仓主体的一端，所述炮筒管的一端设有一圈所述炮口带，所述承载片设置于所述炮筒管的内侧壁上且所述炮口带与所述承载片平行设置，所述承载片的一端连接有重锤结构，所述重锤结构包括金属板、重锤悬绳、串杆、重物块、支撑板、串孔、缓冲垫圈和卡口，所述金属板的一侧边缘与所述承载片的一侧相抵触，所述金属板的一侧还连接有所述重锤悬绳，所述重锤悬绳的另一端与所述支撑板的一侧固定连接，所述支撑板的一侧还相对垂直固定有两只所述串杆，所述重物块设有多个，所述重物块的中部开设有两个所述串孔，所述串杆贯穿所述串孔，所述重物块的中部还开设有所述卡口，所述重锤悬绳贯穿所述卡口，且所述重物块的一侧还固定连接有一圈所述缓冲垫圈，所述金属板距所述炮口带较近的一侧为弧面结构，且所述金属板的中心部厚度小于边缘部分的厚度，所述炮口带上连通有导气管，所述导气管适于延伸至煤层的钻孔内。

优选的，为了进一步加强气仓的密闭性，减少气体泄漏的发生，保证工作效率，所述重锤结构还包括密封垫圈，所述密封垫圈固定于所述金属板的一侧，且所述密封垫圈的另一侧与所述承载片的一侧相抵触。

优选的，为了防止重锤意外落下时直接砸伤气仓，降低损失，所述气仓主体的内部一端还设有坠落缓冲垫，所述坠落缓冲垫设于所述支撑板的正下方。

优选的，为了增加气仓整体的结构稳定性，使其更好地承受内部的高压气体，所述气仓主体的整体结构为球形，且所述气仓主体开设所述炮筒管的相对端为平面结构。

优选的，为了保证金属板在气体压力作用下稳定抬升，防止因受力不均发生异常运动，致使气体提前泄露，所述金属板距所述炮口带较近的一侧为弧面结构，且所述金属板的中心部厚度小于边缘部分的厚度。

优选的，为了使空气炮在进行轰击时可以均匀地向煤层施加压力，所述炮口带包含多个圆形炮口，等距分布于所述炮筒管的圆周上。

优选的，所述气仓、所述炮口带与所述进气管一体成型。