[發(fā)明專利]一種自動調(diào)頻煤層脈沖注水方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210579913.8
• 申請日: 2022-05-26
• 公開（公告）號: CN114856680A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 司磊磊;魏建平;劉勇;張宏圖;劉震;王冕;盛連超;徐向宇;張健;丁楠
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號: E21F5/02
• 分類號: E21F5/02;F04B49/06
• 代理公司: 鄭州立格知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41126
• 代理人: 張妍

本申請?zhí)岢隽艘环N自動調(diào)頻煤層脈沖注水方法，包括以下步驟：a、在設(shè)定頻率范圍內(nèi)循環(huán)激振煤體；b、記錄所述煤體的自振頻率；c、將實時監(jiān)測的所述煤體共振頻率反饋至脈沖水泵，使脈沖水擊與所述煤體保持共振狀態(tài)；d、注水結(jié)束。在注水過程中，通過在設(shè)定頻率范圍內(nèi)循環(huán)激振煤體，并記錄煤體的自振頻率，可以實時監(jiān)測煤體受潤濕狀態(tài)等因素影響帶來的自身共振頻率的變化，同時，將實時監(jiān)測的煤體的共振頻率反饋至脈沖水泵，以保持脈沖水擊與煤體的工作狀態(tài)，從而促進煤層注水潤濕及防塵效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及煤層注水潤濕領(lǐng)域，尤其涉及一種自動調(diào)頻煤層脈沖注水方法。

背景技術(shù)

煤塵災(zāi)害是煤礦井下安全生產(chǎn)活動中的重要災(zāi)害之一，它會影響井下工作人員生命健康安全、影響煤礦安全生產(chǎn)、導(dǎo)致塵肺病等等。煤礦開采前進行煤層注水是降塵的重要措施。

專利號為CN201120257778.2的專利公開了一種煤層注水系統(tǒng)，其中包括：脈沖動力子系統(tǒng)和注水子系統(tǒng)；所述注水子系統(tǒng)的出水口和設(shè)定區(qū)域的待注水煤層連通，以向所述待注水煤層注水；所述脈沖動力子系統(tǒng)的出液口與所述設(shè)定區(qū)域的所述待注水煤層連通，以向該區(qū)域的所述待注水煤層提供液壓脈沖。本實用新型提供的煤層注水系統(tǒng)，可以有效實現(xiàn)對透氣性差的煤層的注水，且注水操作簡單，效果好。

但是，上述專利針對煤層的共振頻率隨著濕潤狀態(tài)等因素影響會發(fā)生變化，如果還使用固定的脈沖頻率注水，濕潤效果必然會有所減弱的問題未進行解決，導(dǎo)致煤層注水潤濕問題仍舊存在較大缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本申請旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本申請的目的在于提出一種自動調(diào)頻煤層脈沖注水方法，在注水過程中，通過在設(shè)定頻率范圍內(nèi)循環(huán)激振煤體，并記錄煤體的自振頻率，可以實時監(jiān)測煤體受潤濕狀態(tài)等因素影響帶來的自身共振頻率的變化，同時，將實時監(jiān)測的煤體的共振頻率反饋至脈沖水泵，以保持脈沖水擊與煤體的工作狀態(tài)，從而促進煤層注水潤濕及防塵效果，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本申請實施例提出了一種自動調(diào)頻煤層脈沖注水方法，包括以下步驟： a、在設(shè)定頻率范圍內(nèi)循環(huán)激振煤體；b、記錄所述煤體的自振頻率；c、將實時監(jiān)測的所述煤體共振頻率反饋至脈沖水泵，使脈沖水擊與所述煤體保持共振狀態(tài)；d、注水結(jié)束。

另外，根據(jù)本申請?zhí)岢龅淖詣诱{(diào)頻煤層脈沖注水方法還可以具有如下附加技術(shù)特征：

進一步地，在步驟a前，將注水管路與所述脈沖水泵連接。

進一步地，在步驟a中，采用電動調(diào)頻激振器對所述煤體激振。

進一步地，所述電動調(diào)頻激振器在20-60Hz頻率范圍內(nèi)循環(huán)激振所述煤體。

進一步地，所述電動調(diào)頻激振器貼緊所述煤體。

進一步地，在步驟b中，采用頻率接收器接收并傳遞所述煤體的自振頻率，采用頻率測試儀記錄所述頻率接收器傳遞的所述煤體的自振頻率。

進一步地，所述頻率接收器貼緊所述煤體。

進一步地，在步驟c中，所述頻率測試儀將所述煤體的共振頻率反饋至電源系統(tǒng)，所述電源系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)所述脈沖水泵的脈沖水擊頻率。

進一步地，所述電源系統(tǒng)包括信號轉(zhuǎn)換器、電位器和電動機，所述信號轉(zhuǎn)換器將所述頻率測試儀反饋的所述煤體的共振頻率信號轉(zhuǎn)換為電信號，并依次連接所述電位器和所述脈沖水泵的所述電動機，以使所述脈沖水泵的脈沖水擊頻率與所述煤體的共振頻率等同。

進一步地，所述煤體的共振頻率在40-50Hz范圍內(nèi)變化。

附圖說明

下面將參照附圖對本申請的示例性實施例進行詳細描述，應(yīng)當(dāng)理解，下面描述的實施例僅用于解釋本申請，而不是對本申請范圍的限制，在附圖中：