[發明專利]一種履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置

有效

• 申請號: 202010554175.2
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111550202B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 李學臣;楊偉;張銀全;魏培瑾;葛學強;郝殿;薛文濤;郭艷飛;張清田;姚學慶;易書鋼;雷俊嶺
• 申請（專利權）人: 焦作煤業（集團）有限責任公司
• 主分類號: E21B21/06
• 分類號: E21B21/06;E21F7/00;G01F11/46
• 代理公司: 鄭州浩德知識產權代理事務所(普通合伙) 41130
• 代理人: 王國旭

1.一種履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置，其特征在于，包括煤水氣分離裝置、計量裝置、輸送裝置以及用于給煤水氣分離裝置、計量裝置、輸送裝置提供動力的履帶行走動力裝置，所述煤水氣分離裝置、計量裝置、輸送裝置固定連接在履帶行走動力裝置上；

煤水氣進口與鉆孔的煤水排放口連接，煤水氣經抽采后進煤水氣分離裝置進行分離后進入計量裝置進行計量統計，然后通過輸送裝置將分離統計后的煤輸送出去；

所述計量裝置包括計量箱體以及固定連接在計量箱體上的控制箱，所述計量箱頂部固定連接有進煤管，所述計量箱底部固定連接有出煤管，所述進煤管和出煤管錯位設置，所述計量箱體內軸承連接有旋轉機構，所述旋轉機構包括動力裝置和旋轉操縱桿，所述旋轉操縱桿軸承連接在計量箱內部，所述動力裝置固定連接在計量箱頂部，所述旋轉操縱桿頂部穿過計量箱頂部并連接在氣動執行器的動力輸出端上，所述旋轉操縱桿外周均勻固定有至少三片葉板，所述葉板相互之間形成的夾角角度相同，所述計量箱頂部固定煤位傳感器，所述煤位傳感器底部與計量箱頂部位于同一水平面。

2.根據權利要求1所述的履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置，其特征在于，所述煤水氣分離裝置包括煤水氣接收口、瓦斯抽放口、氣體分離箱、漏斗口以及螺旋輸送機，所述煤水氣接收口、瓦斯抽放口、漏斗口分別固定連接在氣體分離箱上，所述漏斗口底部固定連接在螺旋輸送機的進料口上，所述螺旋輸送機的出料口固定連接在計量裝置上。

3.根據權利要求2所述的履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置，其特征在于，所述螺旋輸送機包括進料口、出料口、水通管、出水口以及用于提供動力的第一液壓馬達，所述螺旋輸送機外表面設有若干通孔，所述水通管包裹在螺旋輸送機外周且覆蓋通孔，所述水通管底部固定連接有出水口，所述出水口上固定連接有出水短管，所述出水短管上固定連接有水流口。

4.根據權利要求1所述的履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置，其特征在于，所述控制箱內固定連接有氣體過濾器、本安型電磁閥、計數器、電源轉換信號處理器，所述電源轉換信號處理器的信號輸入端連接在煤位傳感器上，電源轉換信號處理器的信號輸出端分別連接在計數器、本安型電磁閥的信號輸入端上，所述本安型電磁閥的入口處與氣體過濾器出口相連，所述本安型電磁閥出口與動力裝置相連。

5.根據權利要求1所述的履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置，其特征在于，所述輸送裝置包括輸送機、第二液壓馬達、所述第二液壓馬達為輸送機提供動力，所述輸送機進口與計量裝置的出煤管固定連接。

6.根據權利要求5所述的履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置，其特征在于，所述輸送機包括皮帶、皮帶架、驅動滾筒、從動滾筒以及兩個改向滾筒，所述驅動滾筒一端與第二液壓馬達的動力輸出端固定連接，所述驅動滾筒、從動滾筒以及兩個改向滾筒轉動連接在皮帶架內，所述驅動滾筒、從動滾筒以及兩個改向滾筒外側套設有皮帶。

7.根據權利要求1所述的履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置，其特征在于，所述履帶行走動力裝置包括履帶車、底座蓋、防爆電機液壓油泵組件、油箱，所述油箱的出油口與防爆電機液壓油泵的進油口固定連接，防爆電機液壓油泵組件包括防爆電機、兩個液壓油泵、回轉連接軸、回轉軸套，所述防爆電機底部固定連接在底座蓋上，兩個液壓油泵的動力輸出端分別固定連接在第一液壓馬達和第二液壓馬達上，所述回轉連接軸兩端分別固定連接防爆電機與液壓油泵，所述回轉連接軸外周軸承連接有回轉軸套，所述底座蓋一側一體成型有弧形卡槽，所述履帶車頂部與底座蓋底部固定連接。

8.根據權利要求4所述的履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置，其特征在于，所述葉板數量為四片。

9.一種如權利要求1-8中任意一項所述的履帶式煤水氣分離及計量輸送裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：使用履帶車將本裝置運送至鉆孔附近，便于各電源線、氣源線的連接，沖煤量的外運；

S2：將煤水氣接收口通過鋼絲軟膠管連接在鉆孔孔口防噴裝置的煤水排放口上，并將瓦斯抽放口通過鋼絲軟膠管與井下臨時抽采管道連接；

S3：將井下壓風系統管道通過氣路軟管連接在氣體過濾器上；

S4：將控制箱中電源轉換信號處理器和防爆電機的電源與井下電源連接；

S5：將出水短管的水流口用排水管道連接，使得排水管道與附近的排水系統連接最終進入井下排水系統中；

S6：進一步確認氣動執行器控制的旋轉操縱桿，使葉板將計量箱體劃分的其中1/4與上端進煤管完全對應，與進煤管相對的1/4計量箱體與底部出煤管完全對應；

S7：將空礦車停在輸送機的落煤處，使計量之后的沖煤量能夠通過輸送機運輸至礦車內；

S8：當鉆孔開始水力沖孔或水力割縫增透措施施工時，打開防爆電機的電源，使螺旋輸送機和輸送機開始運轉，鉆孔中的煤水氣混合物通過防噴裝置的煤水排放口進入該裝置的煤水氣接收口暫存在氣體分離箱內，瓦斯通過瓦斯抽放口進入井下臨時抽采管道，煤水混合物通過煤水氣分離裝置進入螺旋輸送機內；煤水混合物中的水分經過螺旋輸送機葉片的離心旋轉、充分攪拌之后通過出水短管經排水管道最終進入井下排水系統中；煤水混合物中的煤則經過螺旋輸送機葉片的離心旋轉、充分攪拌通過出煤口進入計量箱體內；

S9：當沖煤量達到計量箱體積的1/4時，煤位傳感器立即釋放煤量信號傳輸至控制箱27中電源轉換信號處理器，電源轉換信號處理器將煤量信號分別傳輸至計數器和本安型電磁閥，計數器開始計數；本安型電磁閥驅動氣動執行器，使計量箱體的旋轉操縱桿開始逆時針旋轉90°，旋轉操縱桿安裝的葉板驅動著已接滿煤渣的1/4計量箱體逆時針旋轉，使空的1/4計量箱體重新開始接計量出煤管的煤渣，計數器完成一次計數操作；當沖煤量再次達到計量箱體積的1/4時，煤位傳感器釋放煤量信號經控制箱中電源轉換信號處理器傳輸至計數器和本安型電磁閥，計數器累加計數，本安型電磁閥驅動氣動執行器使計量箱的旋轉操縱桿再次旋轉90°，旋轉操縱桿安裝的葉板驅動著已接滿煤渣的1/4計量箱和待接煤量的1/4計量箱逆時針旋轉如此循環往復直至增透措施施工結束；

S10：沖煤量即為計數器此次的計量數N（N=結束讀數j-開始讀數i）與1/4計量箱體積的乘積；

S11：計量箱的出煤管出的沖煤量經輸送機進入空礦車內。