[發明專利]一種采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統及方法

有效

• 申請號: 202110164257.0
• 申請日: 2021-02-05
• 公開（公告）號: CN112943197B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 翟海濤;張斌;郭予琪;王歡;郭凡銳;申恒濤;馬國棟
• 申請（專利權）人: 義煤集團宜陽義絡煤業有限責任公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;E21B34/06;E21B47/113;E21F5/02
• 代理公司: 洛陽九創知識產權代理事務所(普通合伙) 41156
• 代理人: 張龍

一種采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統，包括控制器，控制器電性連接有WIFI模塊、多個注水單元和多個指示燈，WIFI模塊無線通信連接有多個終端，注水單元、指示燈和終端的數量均相等并且一一對應，注水單元包括依次連通的截止閥、減壓閥和注水封孔器，其中截止閥與控制器電性連接。本發明提供一種采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統及方法，能夠實現深孔和淺孔的聯合注水，并且能夠在出現注水孔漏水的時候快速地通過截斷水流或者降低水壓的方式避免出現安全事故。

技術領域

本發明涉及煤層注水技術領域，具體的說是一種采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統及方法。

背景技術

煤層注水是指在回采前預先在煤層打出若干個注水孔，通過注水孔注入壓力水，使其滲入煤體內部，破壞煤體內原有的煤－瓦斯兩相體系的平衡，形成煤－瓦斯－水三相體系，體系內各個介質相互作用，使煤的物理化學性質、力學性質及熱力學性質發生變化，煤的彈性和強度減小，塑性增大，進而使巷道前方的壓力分布發生變化，即高壓力向煤體深部轉移，壓力集中系數減小，另一方面，煤體濕潤后，其透氣性也將成百上千倍的降低，水對瓦斯的運動起到明顯的阻礙效應，煤中瓦斯涌出量和涌出速度都在大幅度下降，從而能夠實現減少煤塵、煤壁片幫、沖擊地壓以及煤與煤層氣突出和自燃發火等現象的效果。現有技術中，煤層注水主要有短孔煤壁注水法、深孔煤壁注水法、長鉆孔煤層注水法和巷道鉆孔注水法等方式，其中最常見的是短孔煤壁注水法和深孔煤壁注水法聯用，即淺孔和深孔聯合注水的方式，目前，淺孔和深孔聯合注水在注水過程中大多是獨立施工，即每個注水孔單獨施工，效率低，并且工作人員需要站在注水孔的側后方進行觀察，在出現注水孔漏水的情況時無法快速進行處理，容易引發安全事故。

發明內容

為了解決現有技術中的不足，本發明提供一種采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統及方法，能夠實現深孔和淺孔的聯合注水，并且能夠在出現注水孔漏水的時候快速地通過截斷水流或者降低水壓的方式避免出現安全事故。

為了實現上述目的，本發明采用的具體方案為：一種采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統，包括控制器，控制器電性連接有WIFI模塊、多個注水單元和多個指示燈，WIFI模塊無線通信連接有多個終端，注水單元、指示燈和終端的數量均相等并且一一對應，注水單元包括依次連通的截止閥、減壓閥和注水封孔器，其中截止閥與控制器電性連接。

作為上述采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統的進一步優化：所述注水封孔器包括依次連通的進水管、伸縮連通管和出水管，伸縮連通管的一端伸入到進水管中并且與進水管的內壁之間連接有第二橡膠囊，伸縮連通管的另外一端伸入到出水管中并且與出水管固定連接，出水管的管壁上連通有多個第二單向閥，第二單向閥的導通方向為從出水管的內部到出水管的外部。

作為上述采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統的進一步優化：所述進水管的外壁上固定套設有第一橡膠囊，進水管的管壁上連通有多個第一單向閥，第一單向閥的導通方向為從進水管到第一橡膠囊。

作為上述采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統的進一步優化：所述進水管和所述出水管上均開設有多個孔組，孔組用于連接所述第一單向閥或者所述第二單向閥，孔組包括開設在進水管或者出水管外壁上的容腔和分布在容腔周側的多個通孔，第一單向閥和第二單向閥均包括設置在容腔中的彈簧，彈簧的一端與容腔的底部固定連接，彈簧的另一端固定連接有插塊，插塊固定連接有密封蓋，當彈簧處于原長時密封蓋將所有通孔均封閉，第二單向閥的彈簧的勁度系數大于第一單向閥的彈簧的勁度系數。

作為上述采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統的進一步優化：所述通孔對應連通有連通通道，連通通道對應連通有出水通道，并且出水通道貫通進水管或者出水管的外壁，當所述彈簧處于原長時所述密封蓋將所有出水通道均封閉，通孔中滑動設置有活塞，活塞與密封蓋固定連接。

作為上述采煤工作面深淺聯合注水孔注水系統的進一步優化：所述進水管的外壁上固定套設有兩個保護圈，所述第一橡膠囊位于兩個保護圈之間。