[實用新型]水力擴孔卸壓增透擴煤量的計量系統

有效

• 申請號: 201521113125.1
• 申請日: 2015-12-29
• 公開（公告）號: CN205259946U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 樊亞慶;岳基偉;袁軍偉;蔣曉改;楊宏民;陳向軍;王林;陳立偉;王立國;安豐華
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21B7/28
• 分類號: E21B7/28;E21B21/01;E21F17/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

技術領域

本實用新型屬于煤礦瓦斯災害防治技術領域，具體涉及一種水力擴孔卸壓增透擴煤量的計量系統。

背景技術

我國是世界上最大的原煤生產國和消費國，同時也是煤礦災害最為嚴重的國家，瓦斯、煤塵、水、火、頂板事故時有發生。在各種煤礦災害中，煤礦瓦斯災害尤其嚴重，每年均有大量的瓦斯事故發生，且易造成瓦斯突出、瓦斯爆炸等群死群傷事故，給企業造成了嚴重的經濟負擔和惡劣的社會影響。

我國大部分煤層瓦斯賦存具有透氣性低、瓦斯含量高、壓力高的特點。尤其是突出煤層，透氣性較低，抽采難度大，預抽時間長，易導致煤巷掘進速度緩慢，礦井抽、掘、采失調等問題，嚴重限制了煤礦產能的發揮。提高煤層透氣性、強化瓦斯抽采成為眾多煤礦亟待解決的問題。

《防治煤與瓦斯突出規定》等規定、規程要求對突出煤層采用保護層開采和煤層瓦斯預抽兩種區域防突措施，并要求“區域防突措施先行，局部措施補充”。但由于我國大部分煤層為單煤層開采，不具備保護層開采的條件，只能采用預抽煤層瓦斯的防突措施。在各種煤層瓦斯預抽措施中，底板巖巷穿層鉆孔預抽煤巷條帶瓦斯是一種廣泛采用煤巷條帶瓦斯抽采方法。該預抽方法具有設備簡單、安全性高、施工方便、鉆孔成孔率高等優點，在很多煤礦得到了應用；但該方法同時又存在消突費用高（巖巷掘進及打鉆費用高）、鉆孔有效利用率低、單孔瓦斯流量小等缺點，使得該方法在同等條件下抽采效果有限，也在一定程度上限制了該方法的推廣。

針對底板巖巷穿層鉆孔瓦斯抽采的弊端及礦井在瓦斯抽采方面所面臨的透氣性低等難題，各煤礦企業廣泛采用水力擴孔等煤層卸壓措施強化煤層瓦斯預抽工作，可實現增加煤層透氣性，強化瓦斯抽采效果，快速降低瓦斯含量和瓦斯壓力、消除煤層突出危險性，提高煤巷掘進速度等目的。由于水力擴孔上述的種種優點，使得該卸壓增透措施得到廣泛應用。

水力擴孔擴煤量是考察水力擴孔卸壓增透效果的重要參數。但目前在進行擴煤量計量時，一般采用防噴裝置、水倉或編織袋收集擴孔剝落水煤漿、用礦車進行計量的方法進行計量。這些方法操作流程復雜且需要預先在施工鉆孔的孔口安裝防噴裝置等，無法實現擴孔水體與擴孔剝落煤體的快速、自動分離，使得作業場所布滿水煤漿，作業環境惡劣，不利于安全生產；同時，該方法計量速度慢、測值誤差大，不能精確考察擴煤量；且該方法無法收集擴孔過程中所產生的大量粉煤，也使得計量精度大大降低。

為了克服上述水力擴孔擴煤量計量設備與方法存在的缺陷，亟需尋求新的設備和方法，改善水力擴孔作業環境，準確計量擴煤量，確保擴孔卸壓增透效果，保證煤礦安全生產。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種設計合理、安全可靠、能夠準確、快速計量水力擴孔擴煤量的水力擴孔卸壓增透擴煤量的計量系統。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：水力擴孔卸壓增透擴煤量的計量系統，包括鋪設在巷道內的道軌、沿道軌行進的礦車和設在巷道內的鉆機及高壓泵系統，鉆機及高壓泵系統傳動連接有擴孔鉆桿，擴孔鉆桿端部設有鉆頭，鉆機及高壓泵系統驅動擴孔鉆桿和鉆頭傾斜向上鉆孔，還包括集漿桶和設在集漿桶一側的過濾桶，集漿桶和過濾桶均頂部敞口,集漿桶位于鉆孔的孔口正下方，集漿桶和過濾桶位于道軌的一側，鉆機及高壓泵系統位于道軌的另一側，集漿桶一側上部設有抽水泵,抽水泵的進水口外部套設有過濾網,集漿桶內傾斜設有手動運煤裝置,手動運煤裝置的下端位于集漿桶底部,手動運煤裝置的上端伸出集漿桶并位于過濾桶的正上方,過濾桶側部均勻設有過濾孔,過濾桶外包裹有紗網,紗網的網孔直徑小于過濾孔的直徑。

手動運煤裝置包括傾斜設置的矩形框架,矩形框架通過安裝架固定在集漿桶的內側壁上，矩形框架下端水平轉動設有從動輥,矩形框架上端轉動設有與從動輥平行的主動輥,主動輥和從動輥直徑通過環形的運煤膠帶傳動連接，運煤膠帶外表面上水平設有一圈刮條，主動輥的中心軸的兩端分別設有一個搖把。

集漿桶外側部設有用于搬運集漿桶的第一手柄，過濾桶外側部設有用于搬運過濾桶的第二手柄。

采用上述技術方案，本實用新型的計量方法，包括以下步驟:

（1）、加工制作兩個過濾桶

采用厚度為2mm的鋼質材料圓筒進行加工，圓筒高度1000mm，直徑800mm，在圓筒側部開設直徑為5mm的過濾孔，相鄰過濾孔的間距為50mm×50mm，然后將紗網包裹并固定到過濾桶外部；

（2）、收集并沉淀水煤漿，并排出集漿桶內的水體