[發明專利]煤礦井下壓裂成套裝置

有效

• 申請號: 201110052838.1
• 申請日: 2011-03-07
• 公開（公告）號: CN102094611A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 杜劼
• 申請（專利權）人: 杜劼
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21F7/00
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

技術領域

本發明涉及煤礦安全生產的技術領域，尤其是用于提高煤礦井下抽排煤層氣體濃度和速率的煤礦井下壓裂成套裝置。

背景技術

為了煤礦生產的安全，必須要設法加快和徹底的抽排煤層中存留的瓦斯等易燃易爆氣體，采用在煤礦井下巷道內進行壓裂增透施工方案，可顯著改變煤層中氣體的透析率、大大提高煤層氣的抽排速度、濃度和采收率。實現本技術方案需要成套的煤礦井下壓裂裝置，而現有技術僅能滿足對煤層氣的抽排速度達到有限的技術指標、能在礦井下進行壓裂施工作業的成套裝置，尤其是工作主機為高壓三缸柱塞泵的設備，普遍存在其外形尺寸過大，無法通過煤礦井口下入礦井巷道內施工、勉強制作成撬裝形式，也不能借助礦車軌道輸送和移動，即便成套裝置運至井下，由于受到井下空間的限制，導致井下安裝和施工也非常困難。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種煤礦井下壓裂成套裝置，采用將成套作業設備分解并預裝于數臺礦用平車上，借助礦車軌道輸送和移動，通過煤礦井口下入礦井巷道內并在井下實現連接組合，實施煤礦井下巷道內進行壓裂增透施工。本發明具有外形尺寸小、結構緊湊、工作效率高、運輸、安裝和施工作業方便的優點。

實現本發明目的的具體技術方案是：

一種煤礦井下壓裂成套裝置，其特點包括壓裂泵裝置總成、供液管線及混砂裝置總成，其中：

所述壓裂泵裝置總成由壓裂泵裝置、壓裂動力系統及聯接體組成，所述壓裂泵裝置包括三缸柱塞泵、壓裂泵液壓舉升機構、壓裂泵吸入接口、壓裂泵排出接口、壓裂泵裝置基座及壓裂泵裝置平車；?所述三缸柱塞泵設在壓裂泵裝置基座上、其上設有壓裂泵吸入接口及壓裂泵排出接口；壓裂泵裝置基座固定在壓裂泵裝置平車上；壓裂泵液壓舉升機構設于壓裂泵裝置基座與壓裂泵裝置平車之間；所述壓裂動力系統包括壓裂泵裝置動力電動機、機械變速器、壓裂泵裝置傳動離合器、壓裂泵裝置傳動軸、動力系統基座及壓裂泵動力平車；壓裂泵裝置動力電動機、壓裂泵裝置傳動離合器及機械變速器依次設于動力系統基座上，動力系統基座固定于壓裂泵動力平車上；壓裂泵裝置傳動軸連接于機械變速器的輸出軸與三缸柱塞泵的輸入軸之間；所述聯接體設于壓裂泵裝置平車與壓裂泵動力平車之間；平車兩側焊裝有起吊樁；

所述混砂裝置總成由混砂裝置、混砂動力系統及聯接體組成，?所述混砂裝置包括混合罐、輸砂器、砂泵、水泵、混砂吸入接口、混砂排出接口、混砂裝置基座及混砂裝置平車，水泵、砂泵、混合罐、輸砂器、混砂吸入接口、混砂排出接口依次設于混砂裝置基座上，混砂裝置基座安裝在混砂裝置平車上；所述混砂動力系統包括混砂裝置動力電動機、混砂裝置傳動離合器、分動箱、混砂裝置傳動軸、混砂動力系統基座及混砂動力平車，混砂裝置動力電動機、混砂裝置傳動離合器及分動箱依次設于混砂動力系統基座上，混砂動力系統基座設于混砂動力平車上，混砂裝置傳動軸連接于分動箱的輸出軸與砂泵的輸入軸之間；所述聯接體設于混砂裝置平車與混砂動力平車之間；平車兩側焊裝有起吊樁；

所述供液管線設于壓裂泵吸入接口與混砂排出接口之間；

所述壓裂泵裝置平車、壓裂泵動力平車、混砂裝置平車及混砂動力平車的結構相同，均由平車面板、輪座及礦車碰頭組成，所述平車面板由型鋼焊接而成、其四角設有螺旋支承座，螺旋支承座上設有螺桿支撐，輪座為兩組、平行設置于平車面板下方、輪座上設有車輪，礦車碰頭設于平車面板兩端的中部；

所述聯接體由凹頭底座、凸頭底座、凹頭套件、凸形錐柱體及錘擊由壬組成，錘擊由壬套裝于凸形錐柱體上，凸形錐柱體固定于凸頭底座內，凹頭套件固定于凹頭底座內，凸形錐柱體和凹頭套件設有配合的錐形導向段和柱形定位段，且錘擊由壬與凹頭套件采用梯形螺紋連接，聯接體設于礦車碰頭兩側邊的平車側板上，且凹頭底座與凸頭底座分別對應設于壓裂泵裝置平車、壓裂泵動力平車之間和混砂裝置平車、混砂動力平車之間平車面板的側板上；????

所述壓裂泵液壓舉升機構由液壓缸套、活塞、滾動軸承及軸承座組成，液壓缸套上設有手動液壓油泵接頭，活塞設于液壓缸套內，軸承座設于活塞上方，滾動軸承設于活塞與軸承座之間；液壓缸套設于壓裂泵裝置平車的平車面板上，軸承座設于壓裂泵裝置基座的底部；

所述壓裂泵裝置平車、壓裂泵動力平車、混砂裝置平車及混砂動力平車兩側焊裝有起吊樁。

所述的車輪的輪距與礦井巷道運行礦車的標準輪距相同。