[發明專利]一種超高壓水力割縫裝置安全防護方法

在審

• 申請號: 202010201608.6
• 申請日: 2020-03-20
• 公開（公告）號: CN111335861A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 張永將;國林東;趙旭生;陸占金;黃振飛;季飛;劉永三;徐軍見;牛心剛
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團重慶研究院有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21F7/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

本發明涉及一種超高壓水力割縫裝置安全防護方法，屬于煤礦安全防護技術領域。包括如下步驟，S1：在超高壓清水泵上安裝可調控安全閥，實現超高壓水力割縫裝置的水源安全防護；S2：超高壓清水泵與高低壓轉換割縫器之間采用超高壓液壓軟管、超高壓旋轉水尾、超高壓密封鉆桿連接，實現超高壓水傳輸過程的安全防護；S3：在超高壓液壓軟管上設置遠程操作臺，保障超高壓水力割縫作業的操作安全；S4：在超高壓液壓軟管之間及超高壓旋轉水尾與超高壓液壓軟管之間的連接處采取具體安全防護措施，實現超高壓水傳輸連接位置的安全防護。本發明形成了完整的安全防護體系，極大的提升高壓水力割縫裝置的使用安全性，有效地避免設備安全事故的發生。

技術領域

本發明屬于煤礦安全防護技術領域，涉及一種超高壓水力割縫裝置安全防護方法。

背景技術

我國煤炭資源分布范圍廣泛、儲量豐富，煤層賦存條件復雜，其高瓦斯突出礦井及沖擊地壓礦井占比較大。近年來，隨著國內生產技術與裝備水平不斷發展，淺部煤炭資源逐漸枯竭轉向深部開采。煤層呈現高地應力、高瓦斯壓力、高瓦斯含量、低滲透性等特點，極易引起煤巖瓦斯動力災害、沖擊地壓或者復合型動力災害事故，嚴重制約礦井的安全生產。目前，煤礦普遍采取水力化措施提高煤層的卸壓增透效果。其中，超高壓水力割縫技術將水射流壓力提升至100MPa，利用超高壓水射流對煤層抽采鉆孔周邊煤體切割環形縫槽，起到顯著的卸壓增透作用。超高壓水力割縫技術相較于其他水力化措施破煤能力增強、可控性高，能夠顯著提升煤層瓦斯治理效果，有效降低應力主導型煤巖動力災害風險。

超高壓水力割縫裝置高效安全運行是確保水力割縫技術順利實施的關鍵因素，加強安全防護措施能夠有效避免發生設備安全事故。超高壓水力割縫裝置主要包括依次順序連接的超高壓清水泵、超高壓液壓軟管、遠程操作臺、超高壓旋轉水尾、超高壓密封鉆桿、高低壓轉換割縫器、金剛石鉆頭等主要部件。在現場割縫過程中超高壓水力割縫裝置保持高負荷及高壓力運行，相較于煤礦常規清水泵水力化技術，在成套設備裝置、超高壓水傳輸及超高壓水力割縫遠程作業等方面需要強化安全防護措施。因此，亟待探索一種全面的超高壓水力割縫裝備安全防護措施，確保設備在井下安全可靠運行。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種超高壓水力割縫裝置安全防護方法，能夠有效防止設備過載、管路連接漏水等問題，保證超高壓水力割縫裝置的安全可靠地運行，保障施工人員安全。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：一種超高壓水力割縫裝置安全防護方法，包括如下步驟，

S1：在超高壓清水泵上安裝可調控安全閥，實現超高壓水力割縫裝置的水源安全防護；

S2：在超高壓液壓軟管、超高壓旋轉水尾及超高壓密封鉆桿上采取超高壓水傳輸安全措施，實現超高壓水傳輸的安全防護；

S3：在超高壓液壓軟管上設置遠程操作臺，實現超高壓水力割縫的操作安全防護；

S4：在超高壓液壓軟管之間的及超高壓旋轉水尾與超高壓液壓軟管之間的連接處采取連接安全防護措施，實現超高壓水傳輸連接位置的安全防護。

可選地，所述步驟S1中，可調控安全閥設定其安全閥值為105～110MPa。

可選地，所述步驟S1中，可調控安全閥內設置用于復位的自動復位組件。

可選地，所述步驟S2中的超高壓水傳輸安全措施包括，超高壓液壓軟管采用外PVC鋼絲膠管及內纏鋼絲膠管的結構。

可選地，超高壓液壓軟管的外PVC鋼絲膠管的工作承壓為45～50MPa；超高壓液壓軟管的內纏鋼絲膠管由內膠層及6層鋼絲纏繞層組成，其工作壓力范圍為0～150MPa，其最小爆破壓力400MPa，其安全系數為1.5。

可選地，所述步驟S2中的超高壓水傳輸安全措施還包括，采用工作壓力范圍為0～150MPa且安全系數為1.5的超高壓旋轉水尾。