[發明專利]基于可變徑射流空化煤礦瓦斯抽采的增產裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201811134927.9
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN108979708A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 高坤;袁景
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B7/18
• 代理公司: 蘇州集律知識產權代理事務所(普通合伙) 32269
• 代理人: 安紀平

1.基于可變徑射流空化煤礦瓦斯抽采的增產裝置，其特征在于：包括從前到后依次安裝在煤礦瓦斯抽采鉆桿腔體的噴嘴（1）、可變徑射流單元（2）、射流空化單元（3），所述射流空化單元（3）通過可變徑射流單元（2）與噴嘴（1）相連通，所述噴嘴（1）在可變徑射流單元（2）的控制下延伸出煤礦瓦斯抽采鉆桿腔體的前端部，并實現噴嘴（1）的噴射方向向煤礦瓦斯抽采鉆桿的側面轉動。

2.根據權利要求1所述的基于可變徑射流空化煤礦瓦斯抽采的增產裝置，其特征在于：所述噴嘴（1）在可變徑射流單元（2）的控制下延伸出煤礦瓦斯抽采鉆桿腔體的前端部，并實現噴嘴（1）的噴射方向向煤礦瓦斯抽采鉆桿的側面轉動，轉動角度為90°。

3.根據權利要求2所述的基于可變徑射流空化煤礦瓦斯抽采的增產裝置，其特征在于：所述可變徑射流單元（2）包括變徑機構（21）和變徑控制機構（22），所述變徑機構（21）用于改變噴嘴（1）的噴射方向，增加射流空化的范圍，所述變徑控制機構（22）用于推動變徑機構（21）前移，并控制變徑機構（21）的變徑范圍；

所述射流空化單元（3），用于空化注入的液體，并通過可變徑射流單元（2）與噴嘴（1）相連通，實現對煤層的射流。

4.根據權利要求1所述的基于可變徑射流空化煤礦瓦斯抽采的增產裝置，其特征在于：還包括控制器（4），所述控制器（4）分別與可變徑射流單元（2）、射流空化單元（3）相連接，用于根據煤礦瓦斯抽采進度分別控制可變徑射流單元（2）、射流空化單元（3）。

5.根據權利要求3所述的基于可變徑射流空化煤礦瓦斯抽采的增產裝置，其特征在于：所述變徑機構（21）為空心多連桿結構，且包括連接桿（202）、轉動桿（203）和變徑桿（204），

所述連接桿（202）的一端通過高壓水管（5）與變徑控制機構（202）固定連接，所述連接桿（202）另一端的底部與變徑桿（204）的下端部相鉸接，所述轉動桿（203）的一端部鉸接在連接桿（202）的外壁上，所述轉動桿（203）的另一端部與變徑桿（204）的上端部相鉸接，且轉動桿（203）的兩個端部均U型開叉結構，所述變徑桿（204）的另一個端部與噴嘴（1）相連接；

所述變徑控制機構（22）為液壓拉線變壓球結構，且包括鋼球體（205）、拉線（206）、液壓缸（201）和復位彈簧（207），所述鋼球體（205）設置在射流空化單元（3）輸出端口內部，用于打開或者關閉變徑控制機構（22）與射流空化單元（3）的連通，所述射流空化單元（3）輸出端口延伸入液壓缸（201）內，所述復位彈簧（207）設置在液壓缸（201）的內壁前端部用于復位液壓缸（201），所述鋼球體（205）還通過拉線（206）與液壓缸（201）的內壁相連接，所述液壓缸（201）通過高壓水管（5）與連接桿（202）固定連接，所述拉線（206）用于限制液壓缸（201）的位移長度，

所述射流空化單元（3）減小壓力，所述鋼球體（205）后移，關閉變徑控制機構（22）與射流空化單元（3）的連通，射流空化單元（3）的壓力驅動液壓缸（201）前移，所述連接桿（202）在變徑控制機構（202）內液壓缸（201）前推下延伸出煤礦瓦斯抽采鉆桿腔體的前端部后，所述轉動桿（203）上拉變徑桿（204）且連接桿（202）前推變徑桿（204），使變徑桿（204）沿著連接桿（202）與變徑桿（204）連接處完成90°的轉動，實現噴嘴（1）的噴射方向向煤礦瓦斯抽采鉆桿的側面轉動90°。

6.根據權利要求1所述的基于可變徑射流空化煤礦瓦斯抽采的增產裝置，其特征在于：所述射流空化單元（3）為液流空化器。