[發(fā)明專利]用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水孔內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210219270.6
• 申請(qǐng)日: 2022-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN114635676A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊赫;劉震;程衛(wèi)民;周剛;王剛;孫彪;胡鵬;朱慕堯;楊文智;盛凱華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21B43/20
• 分類號(hào): E21B43/20;F04D29/24;F04D29/52
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50240
• 代理人: 譚小容

1.一種用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水孔內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置，其特征在于：包括旋轉(zhuǎn)扇葉(1)、轉(zhuǎn)盤(2)、轉(zhuǎn)子(3)和連軸(4)，連軸(4)的前端安裝有旋轉(zhuǎn)扇葉(1)，后端穿過(guò)轉(zhuǎn)盤(2)中心后安裝有轉(zhuǎn)子(3)，所述轉(zhuǎn)盤(2)上開設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱布置的橢圓形出水口(21)，轉(zhuǎn)盤(2)后壁開設(shè)有能完全容納轉(zhuǎn)子(3)的圓形弧面槽(22)，轉(zhuǎn)盤(2)外側(cè)壁套裝有吸水膨脹橡膠(23)，吸水膨脹橡膠(23)能遇水膨脹并抵緊注水孔，形成環(huán)形密封圈，所述轉(zhuǎn)子(3)呈三邊為弧形凸起的三角形，連軸(4)上套裝有為旋轉(zhuǎn)扇葉(1)提供壓力緩沖的高強(qiáng)度減壓彈簧，當(dāng)水流帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)扇葉(1)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)扇葉(1)通過(guò)連軸(4)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子(3)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，橢圓形出水口(21)前后不會(huì)被遮擋完全從而確保始終留有水流通過(guò)的空間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水孔內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)扇葉(1)的葉片的傾斜角度為15°～30°。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水孔內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置，其特征在于：所述弧形槽(22)的深度大于轉(zhuǎn)子(3)的厚度，保證轉(zhuǎn)子置于弧形槽(22)內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水孔內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置，其特征在于：所述橢圓形出水口(21)的長(zhǎng)軸大于轉(zhuǎn)盤(2)半徑，且長(zhǎng)軸端點(diǎn)到轉(zhuǎn)盤(2)圓心的距離與轉(zhuǎn)子(3)頂點(diǎn)到轉(zhuǎn)盤(2)圓心的距離一致。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水孔內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置，其特征在于：所述旋轉(zhuǎn)扇葉(1)與轉(zhuǎn)盤(2)圓心的最遠(yuǎn)距離大于橢圓形出水口(21)與轉(zhuǎn)盤(2)圓心的最遠(yuǎn)距離。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水孔內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)盤(2)與連軸(4)連接處設(shè)有軸承。

7.一種用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水方法，且特征在于，包括以下步驟：

步驟A、完成煤層(5)內(nèi)風(fēng)力排渣注水鉆孔施工，然后安裝貼合注水孔(6)內(nèi)壁的套管進(jìn)行封孔處理；

步驟B、采用權(quán)1—權(quán)6任一所述的用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水孔內(nèi)轉(zhuǎn)子裝置，并通過(guò)長(zhǎng)桿將其安裝在套管內(nèi)，然后微量注水，旋轉(zhuǎn)長(zhǎng)桿，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(2)旋轉(zhuǎn)，使吸水膨脹橡膠(23)完全接觸到水并膨脹抵緊注水孔套管，形成與套管緊密貼合的環(huán)形密封圈；

步驟C、撤出長(zhǎng)桿，進(jìn)行中高壓注水，旋轉(zhuǎn)扇葉(1)在水流的帶動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并通過(guò)連軸(4)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子(3)進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)扇葉(1)結(jié)合轉(zhuǎn)子(3)不斷改變出水口(21)供水流經(jīng)過(guò)的出口大小，從而實(shí)現(xiàn)注水孔(6)內(nèi)的流量壓力變換，并在循環(huán)變化中，通過(guò)動(dòng)壓注水，開啟更多裂縫。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于低滲難潤(rùn)煤層的間歇性加壓注水方法，其特征在于：所述步驟A中套管采用PVC管。