本实用新型涉及煤炭开采技术领域,具体为一种综放工作面端头放煤装置。
背景技术:
水压致裂技术起初主要作为油、气井增产增注的主要措施,现已广泛用于低渗透油、气田工程,水利水电工程、地热资源开采、核废料储存、地应力测量等领域以及用于解释和研究地下注浆工程、火成岩的侵入过程。
自20世纪50年代以来,国内外学者根据应用领域的不同,对水力压裂进行了理论研究,或进行了试验研究,取得了大量卓有成效的研究成果,也有学者将其引入到坚硬煤岩体的处理和控制上,这些都为进一步研究和完善水力压裂控制坚硬难垮顶板提供了理论和试验基础,水力压裂技术能够有效控制煤矿坚硬难垮顶板不仅取决于控顶原理和方法,而且与控顶设备及仪器密切相关,技术性能稳定、可靠、精度高的设备与仪器是控顶能否成功的关键,为此我们提出一种综放工作面端头放煤装置,解决以上提出的问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种综放工作面端头放煤装置,具备稳定、可靠、精度高的优点,解决了传统设备不能提供稳定、可靠、精度高的水力压裂技术的问题。
为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种综放工作面端头放煤装置,包括泵车,所述泵车的顶部从左至右依次固定连接有水箱和压力泵,所述压力泵的右侧连通有高压胶管,所述高压胶管远离压力泵的一侧连通有截止阀,所述截止阀的右侧通过高压胶管连通有三通阀,所述三通阀的顶部通过高压胶管连通有实时压力记录仪,所述三通阀的右侧通过高压胶管连通有泄压阀,所述泄压阀的右侧通过高压胶管连通有流量计,所述流量计的右侧通过高压胶管连通有压力表,所述压力表的右侧通过高压胶管连通有封孔器,所述封孔器的内部螺纹连接有正反螺纹套筒,所述正反螺纹套筒的顶部螺纹连接有切缝头。
优选的,所述泵车包括底板和车轮,所述车轮位于底板底部的两侧。
优选的,所述水箱的右侧通过高压胶管与压力泵连通。
优选的,所述水箱的顶部连通有进水管。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
1、本实用新型通过泵车、水箱、压力泵、高压胶管、截止阀、三通阀、实时压力记录仪、泄压阀、流量计、压力表、封孔器和切缝头的设置,共同构建了一个综放工作面端头放煤装置,其中通过实时压力记录仪能够实时观察水压情况,当水压过大时,通过泄压阀进行泄压,然后流量计能够实时观测到出水量,而压力表能够看到泄压后的水压是否在正常范围内,最后通过封孔器和切缝头的设置,能够对两端头顶板煤层施工钻孔,注高压水弱化煤层,提高煤层冒落性,从而提高两端头的煤炭回收率,以上结构的配合,具备稳定、可靠、精度高的优点,解决了传统设备不能提供稳定、可靠、精度高的水力压裂技术的问题。
2、本实用新型通过设置底板和车轮,能够方便使用者对其进行移动,扩大作业面积;
通过设置进水管,能够方便对水箱内进行注水。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图;
图2为本实用新型结构正反螺纹套筒的剖视图;
图3为本实用新型结构正反螺纹套筒的立体图。
图中:1、泵车;101、底板;102、车轮;2、水箱;3、压力泵;4、高压胶管;5、截止阀;6、三通阀;7、实时压力记录仪;8、泄压阀;9、流量计;10、压力表;11、封孔器;12、正反螺纹套筒;13、切缝头;14、进水管。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3,一种综放工作面端头放煤装置,包括泵车1,泵车1的顶部从左至右依次固定连接有水箱2和压力泵3,压力泵3的右侧连通有高压胶管4,高压胶管4远离压力泵3的一侧连通有截止阀5,截止阀5的右侧通过高压胶管4连通有三通阀6,三通阀6的顶部通过高压胶管4连通有实时压力记录仪7,三通阀6的右侧通过高压胶管4连通有泄压阀8,泄压阀8的右侧通过高压胶管4连通有流量计9,流量计9的右侧通过高压胶管4连通有压力表10,压力表10的右侧通过高压胶管4连通有封孔器11,封孔器11的内部螺纹连接有正反螺纹套筒12,正反螺纹套筒12的顶部螺纹连接有切缝头13,通过泵车1、水箱2、压力泵3、高压胶管4、截止阀5、三通阀6、实时压力记录仪7、泄压阀8、流量计9、压力表10、封孔器11和切缝头13的设置,共同构建了一个综放工作面端头放煤装置,其中通过实时压力记录仪7能够实时观察水压情况,当水压过大时,通过泄压阀8进行泄压,然后流量计9能够实时观测到出水量,而压力表10能够看到泄压后的水压是否在正常范围内,最后通过封孔器11和切缝头13的设置,能够对两端头顶板煤层施工钻孔,注高压水弱化煤层,提高煤层冒落性,从而提高两端头的煤炭回收率,而封孔器11和切缝头13长时间使用会出现损坏,需要更换,设置正反螺纹套筒12能够方便对封孔器11和切缝头13进行更换,以上结构的配合,具备稳定、可靠、精度高的优点,解决了传统设备不能提供稳定、可靠、精度高的水力压裂技术的问题。
请参阅图1,泵车1包括底板101和车轮102,车轮102位于底板101底部的两侧,通过设置底板101和车轮102,能够方便使用者对其进行移动,扩大作业面积。
请参阅图1,水箱2的右侧通过高压胶管4与压力泵3连通。
请参阅图1,水箱2的顶部连通有进水管14,通过设置进水管14,能够方便对水箱2内进行注水。
使用时,使用者为保障综放工作面两端头煤层的顺利垮落,在工作面两顺槽端头每隔10m各布置一组水力压裂孔,每组布置两个钻孔,孔径65mm,钻孔角度为45°及60°,孔深为7m,其中45°孔在孔底进行开槽,60°孔在4.5m位置开槽,然后使用者将本装置推动相对应的位置,首先利用大功率地质钻机专用钻头在顶板上打孔,根据围岩条件,钻头直径为65mm,孔深根据顶板煤层的厚度及钻孔的角度确定,钻孔的角度可根据所需压裂面角度的变化而确定,钻孔的水平投影与巷道的水平夹角一般为70°~75°;第二步,换上特殊的可开槽钻头,在钻孔的底部开一个直径约为孔径一倍的楔形槽;然后利用小孔径全景钻孔窥视仪进行钻孔窥视,观察开槽效果;最后用静压水冲洗钻孔,为下一步压裂做准备,再通过外接控制器启动压力泵3将水从水箱2内抽出,然后通过高压胶管4进行输送到封孔器11和切缝头13内,其中封孔器11为橡胶材质,这时封孔器11先将置于预定封孔位置,即将封孔器11置于预裂缝处,然后开泵加压,使封孔器11胶管膨胀撑紧孔壁,由于封孔器11采用的自平衡结构,故能承受很高的水压,保证高压水可使预裂缝起裂并不断扩展,达到弱化顶板目的,其中钻孔压裂是利用压力泵3来提供高压水,然后通过高压胶管4等进行压裂,通过压力泵3的压力表10或实时压力记录仪7的压力曲线来监测预裂缝的起裂,其中,压力表10和实时压力记录仪7属于现有技术,预裂缝起裂后水压会有所下降,继而进入保压阶段,在这个阶段,裂纹扩展的同时伴随着新裂纹的产生,利用流量计9监测流量及注入的水量,保证顶板煤层充分弱化和软化,对两端头顶板煤层施工钻孔,注高压水弱化煤层,提高煤层冒落性,从而提高两端头的煤炭回收率,由于煤炭资源为不可再生资源,随着社会发展、工业需求开采量的增大,资源会越来越少,通过科学技术有效的多回收煤炭资源尤为重要,依托水压致裂技术,应用于综放工作面端头放煤,本装置有效的杜绝了资源浪费,特别针对8m以上的厚煤层,效益更为突出,值得进行推广。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种综放工作面端头放煤装置,包括泵车(1),其特征在于:所述泵车(1)的顶部从左至右依次固定连接有水箱(2)和压力泵(3),所述压力泵(3)的右侧连通有高压胶管(4),所述高压胶管(4)远离压力泵(3)的一侧连通有截止阀(5),所述截止阀(5)的右侧通过高压胶管(4)连通有三通阀(6),所述三通阀(6)的顶部通过高压胶管(4)连通有实时压力记录仪(7),所述三通阀(6)的右侧通过高压胶管(4)连通有泄压阀(8),所述泄压阀(8)的右侧通过高压胶管(4)连通有流量计(9),所述流量计(9)的右侧通过高压胶管(4)连通有压力表(10),所述压力表(10)的右侧通过高压胶管(4)连通有封孔器(11),所述封孔器(11)的内部螺纹连接有正反螺纹套筒(12),所述正反螺纹套筒(12)的顶部螺纹连接有切缝头(13)。
2.根据权利要求1所述的一种综放工作面端头放煤装置,其特征在于:所述泵车(1)包括底板(101)和车轮(102),所述车轮(102)位于底板(101)底部的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种综放工作面端头放煤装置,其特征在于:所述水箱(2)的右侧通过高压胶管(4)与压力泵(3)连通。
4.根据权利要求1所述的一种综放工作面端头放煤装置,其特征在于:所述水箱(2)的顶部连通有进水管(14)。
技术总结