[實用新型]高壓脈動注水防治煤巖動力災害的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920107634.1
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN201407065Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發(fā)明（設計）人: 聶百勝;何學秋
• 申請（專利權(quán)）人: 聶百勝
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種礦井中對煤層注水的裝置，尤其涉及一種為防止煤與瓦斯突出、沖擊礦壓等災害發(fā)生的高壓脈動注水防治煤巖動力災害的裝置。

背景技術(shù)

煤與瓦斯突出、沖擊礦壓等煤巖動力災害，嚴重威脅煤礦安全生產(chǎn)，給井下工作人員造成了極大的精神和心理壓力。近年來，隨著礦井開采深度和強度的增加，煤巖動力災害逐年增加、愈發(fā)嚴重。對其進行防治對于減少礦井人員傷亡、提高礦井抗災能力、降低財產(chǎn)損失具有重要的意義。

現(xiàn)有技術(shù)中，為防治突出經(jīng)常采用瓦斯抽放、深孔預裂爆破、煤層注水、水力割縫等措施。而防治沖擊礦壓則采用卸載鉆孔、預裂卸壓爆破、誘發(fā)爆破和煤層預注水等措施進行解危。隨著防突技術(shù)不斷發(fā)展，許多水力化措施得到推廣和應用，通過注水裝置向煤層注水更是作為濕潤劑和動力對煤層進行瓦斯處理的有效手段，但現(xiàn)有這些注水裝置由于結(jié)構(gòu)簡單、工藝性差、防突和防沖擊效果并不理想，根據(jù)煤層注水防治動力災害的原理設計一種新的注水裝置，提高注水效果是本實用新型要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種工藝簡單、防動力災害效果好的高壓脈動注水防治煤巖動力災害的裝置。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

高壓脈動注水防治煤巖動力災害的裝置，包括高壓供水系統(tǒng)，還包括脈沖壓力水輸出系統(tǒng)和氣動調(diào)頻控制系統(tǒng)，脈沖壓力水輸出系統(tǒng)分別與高壓供水系統(tǒng)和氣動調(diào)頻控制系統(tǒng)連接，脈沖壓力水輸出系統(tǒng)接受氣動調(diào)頻控制系統(tǒng)的控制將高壓供水系統(tǒng)提供的高壓水脈動注入到鉆孔中。

所述氣動調(diào)頻控制系統(tǒng)包括氣動調(diào)頻回路和與氣動調(diào)頻回路配合使用的氣控閥，所述氣動調(diào)頻回路和氣控閥分別與外接氣源連通，氣動調(diào)頻回路負責產(chǎn)生脈沖控制，氣控閥將外接氣源轉(zhuǎn)換為脈沖控制信號輸出到脈沖壓力水輸出系統(tǒng)。

所述氣動調(diào)頻回路包括兩個兩位五通閥、兩只控制氣容和一個頻率調(diào)節(jié)閥，所述兩只控制氣容和兩只兩位五通閥構(gòu)成交變矩形波脈沖回路，頻率調(diào)節(jié)閥連接在兩位五通閥的調(diào)節(jié)回路上，頻率調(diào)節(jié)閥限制流過調(diào)節(jié)回路上的氣體流量。

所述氣動調(diào)頻回路還包括兩個調(diào)節(jié)氣容，調(diào)節(jié)氣容分別連接在調(diào)節(jié)回路上兩位五通閥與兩個控制氣容之間的連接通路上，兩個調(diào)節(jié)氣容分別調(diào)節(jié)兩個控制氣容的氣體容量。

所述脈沖壓力水輸出系統(tǒng)包括換向閥、出水口、高壓溢流閥和低壓溢流閥，換向閥連接在出水口與高壓供水系統(tǒng)之間的連接管路上，氣控閥控制換向閥的開啟，高壓溢流閥連接在高壓供水系統(tǒng)與換向閥之間，低壓溢流閥連接在換向閥的水流回路上。

所述脈沖壓力水輸出系統(tǒng)中至少包括一套與換向閥并聯(lián)并且水流控制方向相反的反向換向閥及出水口，反向換向閥同時接受氣控閥的控制，反向換向閥連接在高壓溢流閥與換向閥之間的連接管路上，反向換向閥的水流回路與低壓溢流閥連通。

所述脈沖壓力水輸出系統(tǒng)中還包括過濾器和排渣閥，過濾器和排渣閥連接在出水口上。

由上述技術(shù)方案可以看出，本實用新型所述高壓脈動注水防治煤巖動力災害的裝置，通過在高壓供水系統(tǒng)上連接脈沖壓力水輸出系統(tǒng)和氣動調(diào)頻控制系統(tǒng)，使煤層鉆孔注水過程變?yōu)橄蛎簩幼⑷朊}動高壓水，即注入壓力周期性變化的水，使水滲入到不同的裂隙、孔隙中，增加煤體的潤濕性，脈動高壓水還可以使裂隙不斷貫通、擴大，擴大潤濕半徑，最大范圍地改變煤層物理力學性質(zhì)，而不同壓力下的水還可對煤體裂隙、孔隙產(chǎn)生“膨脹-收縮-膨脹”的反復作用，最大限度使煤體力學性質(zhì)發(fā)生改變。脈動高壓水有利于游離高壓瓦斯的排放，減少煤體中的瓦斯含量，通過多種作用使煤層突出和沖擊危險性減低或消除。整個注水裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、操作可靠、防治效果好，特別適合防治煤巖動力災害時對鉆孔注水使用。

附圖說明

圖1為本實用新型所述高壓脈動注水防治煤巖動力災害裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖1對本實用新型作進一步的描述：

本實用新型所述高壓脈動注水防治煤巖動力災害的裝置，包括高壓供水系統(tǒng)、氣動調(diào)頻控制系統(tǒng)和脈沖壓力水輸出系統(tǒng)。其中，高壓供水系統(tǒng)負責高壓水的輸出，主要包括進水閥控制的高壓柱塞泵3和為高壓柱塞泵3提供動力的氣源三聯(lián)體1和氣動馬達2。