專利名稱：礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煤礦安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煤礦瓦斯處理裝置，具體涉及一種
礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在煤礦生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生易燃易爆的瓦斯，尤其瓦斯的含量為5% _16%時(shí)非常 容易誘發(fā)導(dǎo)致爆炸，瓦斯抽放是防治煤礦災(zāi)害事故的根本措施。為了煤礦的生產(chǎn)安全，目 前，通常有三種處理瓦斯的措施， 一是通過加大供風(fēng)量，稀釋煤礦中的瓦斯含量；二是對瓦 斯電漏部位采取封堵的辦法，三是通過抽吸的辦法將瓦斯從濃度大的部分排到其他地方。 這三種措施取得較好效果的前提是需要將瓦斯從煤層中徹底釋放出來。原始煤層透氣性 差，瓦斯含量高，目前，通常用打煤層抽放孔的方法增加原始煤層的透氣性，但該方法勞動 強(qiáng)度大，自動化程度低，生產(chǎn)成本高且煤層瓦斯抽放效率低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種礦用 高壓水射流防突增透系統(tǒng)，該系統(tǒng)以高壓水射流切割理論為基礎(chǔ)，通過高壓水射流對煤層 抽放孔進(jìn)行切割和增透，增加了煤層的透氣性。通過調(diào)整設(shè)備參數(shù)，可適應(yīng)于不同軟硬煤 層，不會造成塌孔、堵孔現(xiàn)象。該系統(tǒng)勞動強(qiáng)度低，自動化程度高，使用范圍廣，生產(chǎn)成本低 且煤層瓦斯抽放效率高。 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種礦用高壓水射流防突 增透系統(tǒng)，包括將水箱內(nèi)的水加壓后連續(xù)注入主管路內(nèi)的高壓泵站和推進(jìn)高壓硬質(zhì)膠管前 進(jìn)的膠管推進(jìn)器，其特征在于所述高壓泵站入口與水箱出口相連通，高壓泵站出口通過高 壓軟管與高壓硬質(zhì)膠管連通，高壓硬質(zhì)膠管穿過膠管推進(jìn)器與穩(wěn)壓器入口相連通，所述穩(wěn) 壓器的出口與旋轉(zhuǎn)接頭入口相連通，旋轉(zhuǎn)接頭出口與自旋噴頭入口相連通；膠管推進(jìn)控制 器與膠管推進(jìn)器和電動機(jī)一相連。 所述高壓硬質(zhì)膠管由內(nèi)膠層、中膠層、增強(qiáng)層和外膠層組成，增強(qiáng)層由2層、4層或 6層鋼絲纏繞而成。 所述自旋噴頭上偏心設(shè)有噴嘴孔，噴嘴孔經(jīng)螺紋連接有噴嘴，噴嘴內(nèi)部設(shè)置有穩(wěn) 流閥，噴嘴頂面設(shè)置有噴水口 。 所述高壓硬質(zhì)膠管與穩(wěn)壓器入口通過螺紋相連接。 所述穩(wěn)壓器的出口與旋轉(zhuǎn)接頭入口通過絲扣相連接。 所述旋轉(zhuǎn)接頭出口與自旋噴頭通過絲扣相連接 所述電動機(jī)二的開關(guān)為防爆開關(guān)。所述高壓泵站的額定壓力為70MPa，流量為70L/min。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn) (1)勞動強(qiáng)度低；推進(jìn)控制器控制膠管推進(jìn)器工作，使高壓硬質(zhì)膠管按照工作要求推進(jìn)，無需人工推進(jìn)定位，勞動強(qiáng)度低； (2)自動化程度高，使用操作簡便；根據(jù)礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)
設(shè)計(jì)的自動控制程序，可使控制器自動控制該系統(tǒng)的工作，無需人工操作； (3)運(yùn)行穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊；工作過程中系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，高壓硬質(zhì)膠管安全耐用，可
靠性高，可確保礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
(4)使用范圍廣；不僅可以使用煤礦安全領(lǐng)域，還可用于管道除銹等領(lǐng)域； (5)生產(chǎn)成本低煤層瓦斯抽放效率高；由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用該系統(tǒng)使瓦斯抽放 量提高3倍以上，瓦斯抽放速率提高3倍以上，煤層瓦斯抽放效率和防突效果顯著提高。 下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型自旋噴頭的主視圖。圖3為圖2的A-A剖視圖。圖4為本實(shí)用新型噴嘴的主視圖。圖5為圖4的B-B剖視圖。附圖標(biāo)記說明1-高壓泵站；2-水箱；3-高壓軟管；4_高壓硬質(zhì)膠管；5-膠管推進(jìn)器；6_穩(wěn)壓器；7_旋轉(zhuǎn)接頭；8-自旋噴頭；9_推進(jìn)控制器；10-電動機(jī)一 ；11-電動機(jī)二 ；12-防爆開關(guān)13-噴嘴孔；14-噴嘴；15-穩(wěn)流器；16-噴水口 ；17-壓柱；18-煤層抽放孔。
具體實(shí)施方式如圖1所示的一種礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，包括將水箱2內(nèi)的水加壓后連 續(xù)注入主管路內(nèi)的高壓泵站1和推進(jìn)高壓硬質(zhì)膠管4前進(jìn)的膠管推進(jìn)器5，所述高壓泵站1 入口與水箱2出口連通，高壓泵站1出口通過高壓軟管3與高壓硬質(zhì)膠管4相連通，高壓硬 質(zhì)膠管4穿過膠管推進(jìn)器5與穩(wěn)壓器6入口相連通，所述穩(wěn)壓器6的出口與旋轉(zhuǎn)接頭7入 口相連通，旋轉(zhuǎn)接頭7出口與自旋噴頭8入口相連通；膠管推進(jìn)控制器9與膠管推進(jìn)器5和 電動機(jī)一 10相連。 如圖1所示，高壓硬質(zhì)膠管4由內(nèi)膠層、中膠層、增強(qiáng)層和外膠層組成，增強(qiáng)層由2 層、4層或6層鋼絲纏繞而成。耐液體的內(nèi)膠層、中膠層和外膠層使高壓硬質(zhì)膠管4具有更 好的防水性，保護(hù)鋼絲不受侵蝕，同時(shí)外膠層還起到保護(hù)鋼絲不受損傷的作用。鋼絲層(2 層或4層、6層鋼絲纏繞的增強(qiáng)層)是骨架材料，起增強(qiáng)作用，可以使高壓硬質(zhì)膠管4具有 更好的強(qiáng)度和硬度，由于高壓硬質(zhì)膠管4具有很高的硬度，膠管推進(jìn)器5的壓柱17夾緊高 壓硬質(zhì)膠管4時(shí)，高壓硬質(zhì)膠管4不會被夾扁變形；同時(shí)由于高壓硬質(zhì)膠管4具有很高的強(qiáng) 度，在膠管推進(jìn)器5的壓柱17夾緊高壓硬質(zhì)膠管4前進(jìn)時(shí)，高壓硬質(zhì)膠管4前進(jìn)順暢、不會 打折彎曲。[0033] 如圖2、圖3、圖4和圖5所示，自旋噴頭8上偏心設(shè)有噴嘴孔13，噴嘴孔13經(jīng)螺紋
連接有噴嘴14，噴嘴14內(nèi)部設(shè)置有穩(wěn)流閥15，噴嘴14頂面設(shè)置有噴水口 16。 如圖1所示，高壓硬質(zhì)膠管4與穩(wěn)壓器6入口通過螺紋相連接。 如圖l所示，穩(wěn)壓器6的出口與旋轉(zhuǎn)接頭7入口通過絲扣相連接。 如圖1、圖2和圖3所示，旋轉(zhuǎn)接頭7出口與自旋噴頭8通過絲扣相連接。 如圖1所示，電動機(jī)二 11的開關(guān)為防爆開關(guān)12。防爆開關(guān)12具有良好的密封性，
可以防止開關(guān)內(nèi)的電火花引燃外界易燃易爆的瓦斯，使用防爆開關(guān)12可以大大增加礦用
高壓水射流防突增透系統(tǒng)在使用過程中的安全性，使煤礦安全得到有力的保障。 如圖1和圖5所示，高壓泵站1的額定壓力為70MPa，流量為70L/min。泵站1的
額定壓力為70MPa時(shí)，可以使噴水口 16中水流在切削過程中具有很高的壓力和流速，從而
使水流在煤層中切割和增透更加快捷流暢；泵站l的流量為70L/min時(shí)，在切削過程中通過
噴水口 16的水流量比較大，從而使煤層抽放孔18排渣更為流暢。 如圖1所示，高壓硬質(zhì)膠管4輸入孔深為100m以上。高壓硬質(zhì)膠管4輸入孔深為 100m以上，可以保證高壓硬質(zhì)膠管4在煤層抽放孔18內(nèi)的前進(jìn)距離在100m以上，從而使一 次切割和增透的煤層較厚。 本實(shí)用新型的工作過程是首先將自旋噴頭8放入已鉆好的煤層抽放孔18內(nèi)A工 位處，打開防爆開關(guān)ll，啟動高壓泵站l，高壓泵站1將水箱2中的水抽出并加壓到70MPa， 并將流量控制為70L/min以上。高壓水流流經(jīng)高壓軟管3、高壓硬質(zhì)膠管4、穩(wěn)流器6和旋 轉(zhuǎn)接頭7，進(jìn)入自旋噴頭8，高壓水流推動自旋噴頭8，使其自動旋轉(zhuǎn)，同時(shí)高壓水流經(jīng)過噴 嘴14的穩(wěn)流閥15穩(wěn)流后，噴出1. 6毫米的高壓水射流對煤層進(jìn)行切割和增透，在A工位形 成煤層切縫。 A工位切縫完成后，膠管推進(jìn)控制器9控制膠管推進(jìn)器5的壓柱17夾緊高壓硬質(zhì) 膠管4，在壓柱17夾緊高壓硬質(zhì)膠管4的同時(shí)，膠管推進(jìn)器5向前推動高壓硬質(zhì)膠管4，使 自旋噴頭8前進(jìn)至B(下一個(gè))切割工位，高壓泵站1將水箱2中的水抽出并加壓到70MPa， 并將流量控制為70L/min以上。高壓水流流經(jīng)高壓軟管3、高壓硬質(zhì)膠管4、穩(wěn)流器6和旋 轉(zhuǎn)接頭7，進(jìn)入自旋噴頭8，高壓水流推動自旋噴頭8，使其自動旋轉(zhuǎn)，同時(shí)高壓水流經(jīng)過噴 嘴14的穩(wěn)流閥15穩(wěn)流后，噴出1. 6毫米的高壓水射流對煤層進(jìn)行切割和增透，在B工位形 成煤層切縫。 B切割工位完成切割和增透后，可進(jìn)入下一個(gè)切割工位，同理自旋噴頭8可逐步深 入煤層的抽放孔進(jìn)行多工位切割和增透，從而使煤層中的瓦斯經(jīng)過煤層抽放孔18各個(gè)切 縫排出煤層。 煤層抽放孔18中各個(gè)切割工位切縫完成后，膠管推進(jìn)控制器9控制膠管推進(jìn)器5 的壓柱17夾緊高壓硬質(zhì)膠管4，在壓柱17夾緊高壓硬質(zhì)膠管4同時(shí)，膠管推進(jìn)器5向后拖 動高壓硬質(zhì)膠管4，從而使自旋噴頭8后退至前一切割工位，膠管推進(jìn)控制器9控制膠管推 進(jìn)器5的壓柱17松開高壓硬質(zhì)膠管4，同時(shí)膠管推進(jìn)器5向前滑動至原位置。重復(fù)以上動 作，直至將硬質(zhì)膠管4從煤層抽放孔18中全部抽出，然后關(guān)掉防爆開關(guān)ll，關(guān)閉高壓泵站 l，完成對煤層抽放孔18的切割和增透。 根據(jù)煤層硬度的不同，可選用不同壓力和不同流量的高壓水射流，從而使自旋噴 頭旋轉(zhuǎn)的速度在200-1500轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)調(diào)整。在高壓水射流對煤層進(jìn)行切割和增透的同時(shí)，水流可帶動切下的煤渣經(jīng)煤層抽放孔18排出。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根 據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍 屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，包括將水箱(2)內(nèi)的水加壓后連續(xù)注入主管路內(nèi)的高壓泵站(1)和推進(jìn)高壓硬質(zhì)膠管(4)前進(jìn)的膠管推進(jìn)器(5)，其特征在于所述高壓泵站(1)入口與水箱(2)出口連通，高壓泵站(1)出口通過高壓軟管(3)與高壓硬質(zhì)膠管(4)連通，高壓硬質(zhì)膠管(4)穿過膠管推進(jìn)器(5)與穩(wěn)壓器(6)入口相連通，所述穩(wěn)壓器(6)的出口與旋轉(zhuǎn)接頭(7)入口相連通，旋轉(zhuǎn)接頭(7)出口與自旋噴頭(8)入口相連通；膠管推進(jìn)控制器(9)與膠管推進(jìn)器(5)和電動機(jī)一(10)相連。
2. 按照權(quán)利要求1所述的礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，其特征在于所述高壓硬質(zhì) 膠管(4)由內(nèi)膠層、中膠層、增強(qiáng)層和外膠層組成，增強(qiáng)層由2層、4層或6層鋼絲纏繞而成。
3. 按照權(quán)利要求l所述的礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，其特征在于自旋噴頭(8) 上偏心設(shè)有噴嘴孔(13)，噴嘴孔(13)經(jīng)螺紋連接有噴嘴(14)，噴嘴(14)內(nèi)部設(shè)置有穩(wěn)流 閥(15)，噴嘴(14)頂面設(shè)置有噴水口 (16)。
4. 按照權(quán)利要求1所述的礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，其特征在于所述高壓硬質(zhì) 膠管(4)與穩(wěn)壓器(6)入口通過螺紋相連接。
5. 按照權(quán)利要求l所述的礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，其特征在于所述穩(wěn)壓器(6) 的出口與旋轉(zhuǎn)接頭(7)入口通過絲扣相連接。
6. 按照權(quán)利要求1所述的礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)接頭 (7)出口與自旋噴頭(8)通過絲扣相連接。
7. 按照權(quán)利要求1所述的礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，其特征在于電動機(jī)二 (11) 的開關(guān)為防爆開關(guān)(12)。
8. 按照權(quán)利要求1所述的礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，其特征在于所述高壓泵站(1)的額定壓力為70MPa，流量為70L/min。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種礦用高壓水射流防突增透系統(tǒng)，包括將水箱內(nèi)的水加壓后連續(xù)注入主管路內(nèi)的高壓泵站和推進(jìn)高壓硬質(zhì)膠管前進(jìn)的膠管推進(jìn)器，所述高壓泵站入口與水箱出口連通，高壓泵站出口通過高壓軟管與高壓硬質(zhì)膠管連通，高壓硬質(zhì)膠管穿過膠管推進(jìn)器與穩(wěn)壓器入口相連通，所述穩(wěn)壓器的出口與旋轉(zhuǎn)接頭入口相連通，旋轉(zhuǎn)接頭出口與自旋噴頭入口相連通；膠管推進(jìn)控制器與膠管推進(jìn)器和電動機(jī)一相連。該系統(tǒng)勞動強(qiáng)度低，自動化程度低，使用范圍廣，生產(chǎn)成本低且煤層瓦斯抽放效率高。
文檔編號E21B7/00GK201502396SQ20092003475
公開日2010年6月9日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者肖魁元 申請人:西安美尼礦山設(shè)備科技有限公司