專利名稱：煤礦用定向壓裂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦開采用的輔助工具，特別是涉及一種煤礦用定向壓裂裝置。
背景技術(shù)：
目前煤礦開采過程中，需要先用鉆具在煤層上打孔，然后利用高壓水槍向洞內(nèi)打水，利用高壓水槍的壓力使鉆孔內(nèi)的孔壁發(fā)生裂縫以便進一步開采。這種方式存在很多弊端，首先，高壓水槍插入鉆孔后的密封問題不能很好解決，需要非常繁瑣的固定工作才能將高壓水槍牢固地密封固定在孔口，這樣仍存在兩個常見問題，其一是需要花費較長時間來密封固定，影響開采進度，其二是這種密封固定的結(jié)構(gòu)仍然不牢固，時常出現(xiàn)水壓增大后水槍脫離的情況，造成鉆孔被毀而重新打孔，甚至造成鉆孔周圍煤層發(fā)生突出。采用高壓水槍的方式的另一缺點是不可避免地造成開采環(huán)境積水等問題，影響進一步開采工作。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種煤礦用定向壓裂裝置。技術(shù)方案一種煤礦用定向壓裂裝置，包括一個條狀的支撐底板，在該支撐底板的上端垂直固定有一系列液壓缸，每個液壓缸的活塞桿的末端分別固定有頂壓片，或者若干個液壓缸的活塞桿的末端固定同一個頂壓片，或者所有液壓缸的活塞桿公用一個條形支撐頂板，與條狀支撐底板平行固定有輸油管，該輸油管分別與各液壓缸的串聯(lián)。支撐底板或支撐頂板為弧形支撐板，支撐底板的凸弧面向下，支撐頂板的凸弧向上，輸油管位于支撐底板的凹弧槽內(nèi)。各頂壓片為弧面形狀或者為球殼形狀。各液壓缸的進油管和出油管公用一根輸油管，或者分別用一根輸油管。所述液壓缸為多級液壓缸。液壓缸上套裝有波紋軟管。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明是利用多個小型液壓缸作為推動力，通過液壓缸一端的底板和另一端的頂壓片或頂板，對煤層鉆孔側(cè)壁施加擴張壓力，促使鉆孔內(nèi)部產(chǎn)生裂縫以便于進一步開采的。根據(jù)需要擴張的程度，各液壓缸可以為單機液壓缸，也可以為多級液壓缸，各液壓缸可以公用一條輸油管，由于各液壓缸串聯(lián)在輸油管上，所以能夠達到均勻使力的作用，本發(fā)明采用液壓缸作為推力，其力度遠大于傳統(tǒng)高壓水的壓力，而且各液壓缸同時伸出和縮進，便于整個裝置在鉆孔內(nèi)選擇后再施壓，效果非常顯著。該裝置為純機械結(jié)構(gòu)，容易生產(chǎn)和加工，操作非常方便，使用壽命長，基本上不需要維護，另外本發(fā)明的又一特點是長度不被限定，如果鉆孔太深，則該裝置由里向外分段施壓，如果鉆孔深度太淺，可使其部分深入鉆孔施壓。而且根據(jù)需要，如果鉆孔因塌陷造成孔徑過粗，還可以在支撐底板之下增加墊片以抬高頂壓起點。相對于傳統(tǒng)的高壓水作業(yè)方式，根本不用考慮鉆孔口密封問題，從而操作非常方便，大大提高了工作效率，提高開采效率。通過試驗確定，利用本發(fā)明定向壓裂裝置對鉆孔進行膨脹壓裂作業(yè)，其工作效率較傳統(tǒng)的水壓提高10倍以上，而且使用效果優(yōu)于水壓方式，安全可靠，不對工作環(huán)境進行污染和破壞。


圖1是本發(fā)明使用狀態(tài)示意圖；圖2是本發(fā)明定向壓裂裝置局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖3是圖2的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明定向壓裂裝置局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；圖5是多級液壓缸在本發(fā)明中的應(yīng)用示意圖；圖6本發(fā)明定向壓裂裝置局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖之三；圖7是圖6的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號1為弧形支撐底板，2為頂壓片，3為輸油管，4為液壓缸的活塞筒，5為液壓缸的活塞桿，6為煤層，7為鉆孔，8為多級液壓缸，9為波紋軟管，10為弧形支撐頂板。
具體實施例方式實施例一參見圖1、圖2、圖3，一種煤礦用定向壓裂裝置，包括一個條狀的弧形支撐板1，在該支撐底板的上端垂直固定有一系列液壓缸，每個液壓缸的活塞桿的末端分別固定有頂壓片2，各頂壓片為弧面形狀或者為球殼形狀。與條狀支撐底板平行固定有輸油管 3，輸油管位于支撐底板的凹弧槽內(nèi)。各液壓缸的進油管和出油管公用一根輸油管，該輸油管分別與各液壓缸的串聯(lián)。支撐底板或支撐頂板為弧形支撐板，實施例二 參見圖4，內(nèi)容與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是若干個液壓缸的活塞桿的末端固定同一個頂壓片。實施例三參見圖5，內(nèi)容與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是所述液壓缸為多級液壓缸，液壓缸上套裝有波紋軟管。實施例四參見圖6、圖7，內(nèi)容與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是 所有液壓缸的活塞桿公用一個條形支撐頂板，支撐底板的凸弧面向下，支撐頂板的凸弧向上。
權(quán)利要求
1.一種煤礦用定向壓裂裝置，其特征是包括一個條狀的支撐底板，在該支撐底板的上端垂直固定有一系列液壓缸，每個液壓缸的活塞桿的末端分別固定有頂壓片，或者若干個液壓缸的活塞桿的末端固定同一個頂壓片，或者所有液壓缸的活塞桿公用一個條形支撐頂板，與條狀支撐底板平行固定有輸油管，該輸油管分別與各液壓缸的串聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用定向壓裂裝置，其特征是支撐底板或支撐頂板為弧形支撐板，支撐底板的凸弧面向下，支撐頂板的凸弧向上，輸油管位于支撐底板的凹弧槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用定向壓裂裝置，其特征是各頂壓片為弧面形狀或者為球殼形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用定向壓裂裝置，其特征是各液壓缸的進油管和出油管公用一根輸油管，或者分別用一根輸油管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦用定向壓裂裝置，其特征是所述液壓缸為多級液壓缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的煤礦用定向壓裂裝置，其特征是液壓缸上套裝有波紋軟管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煤礦用定向壓裂裝置，包括一個條狀的支撐底板，在該支撐底板的上端垂直固定有一系列液壓缸，每個液壓缸的活塞桿的末端分別固定有頂壓片，或者若干個液壓缸的活塞桿的末端固定同一個頂壓片，或者所有液壓缸的活塞桿公用一個條形支撐頂板，與條狀支撐底板平行固定有輸油管，該輸油管分別與各液壓缸的串聯(lián)。本發(fā)明是利用多個小型液壓缸作為推動力，通過液壓缸一端的底板和另一端的頂壓片或頂板，對煤層鉆孔側(cè)壁施加擴張壓力，促使鉆孔內(nèi)部產(chǎn)生裂縫以便于進一步開采的。操作非常方便，大大提高了工作效率，提高開采效率。安全可靠，不對工作環(huán)境進行污染和破壞。
文檔編號E21B43/26GK102182435SQ201110075058
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者李輝, 王云剛, 賈智偉, 魏建平 申請人:河南理工大學(xué)