【技术实现步骤摘要】
煤层水射流交替行走式割缝装置及行走式煤层钻孔割缝卸压方法
本专利技术涉及一种煤层水射流交替行走式割缝装置及行走式煤层钻孔割缝卸压方法。
技术介绍
随着煤矿开采深度的不断增加,高地应力、高瓦斯危害也随之增大,采用施工钻孔对煤层进行卸压预抽,存在钻孔卸压影响范围小,瓦斯抽采率普遍较低等问题,基于此,水射流割缝作为一种煤层卸压增透措施,被广泛应用,利用高压水对煤体进行切割、剥离,在煤体内部形成范围一定的缝槽空间,缝槽空间周围煤体发生膨胀变形并形成较大的卸压区域,使得割缝周边煤体应力集中程度大大降低,煤体得以充分卸压,提高了煤层的透气性和瓦斯释放能力。目前,煤矿在进行割缝作业时均为单一作业方法,即一套割缝设备仅供应一个作业区域进行钻孔割缝,尤其在同一巷道中多个作业区域需要进行钻孔割缝时,割缝钻孔工程量大,施工工期紧张,采用单一钻孔割缝作业高压清水泵利用率低、效率低、影响工程施工进度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何填补现有技术的上述空白,提供一种煤层水射流交替行走式割缝装置及行走式煤层钻孔割缝卸压方法。为解决上述技术问题,本煤层水射流交替行走式割缝装置包括高压清水泵、至少两段高压软管、高压球阀、远程操作台、高压旋转水尾、多段高压密封钻杆、高低压转换割缝器和金刚石钻头,其中金刚石钻头、高低压转换割缝器、多段高压密封钻杆、高压旋转水尾、一段高压软管、远程操作台、另一段高压软管和高压球阀串接成钻孔割缝单元,该钻孔割缝单元又与高压清水泵的出口相通,所述高压清水泵的入口通过管 ...
【技术保护点】
1.一种煤层水射流交替行走式割缝装置,包括高压清水泵、至少两段高压软管、高压球阀、远程操作台、高压旋转水尾、多段高压密封钻杆、高低压转换割缝器和金刚石钻头,其中金刚石钻头、高低压转换割缝器、多段高压密封钻杆、高压旋转水尾、一段高压软管、远程操作台、另一段高压软管和高压球阀串接成钻孔割缝单元,该钻孔割缝单元又与高压清水泵的出口相通,所述高压清水泵的入口通过管道与配用水箱或水源相通,其特征在于,所述钻孔割缝单元包括第一钻孔割缝单元和第二钻孔割缝单元,所述高压清水泵的出口上连通有高压总软管,第一钻孔割缝单元和第二钻孔割缝单元通过三通连接在所述高压总软管上,每个远程操作台均由高压清水泵闭路开关及溢流阀组成,并分别配有压力表,每个钻孔割缝单元还配有支路流量表。/n
【技术特征摘要】
1.一种煤层水射流交替行走式割缝装置,包括高压清水泵、至少两段高压软管、高压球阀、远程操作台、高压旋转水尾、多段高压密封钻杆、高低压转换割缝器和金刚石钻头,其中金刚石钻头、高低压转换割缝器、多段高压密封钻杆、高压旋转水尾、一段高压软管、远程操作台、另一段高压软管和高压球阀串接成钻孔割缝单元,该钻孔割缝单元又与高压清水泵的出口相通,所述高压清水泵的入口通过管道与配用水箱或水源相通,其特征在于,所述钻孔割缝单元包括第一钻孔割缝单元和第二钻孔割缝单元,所述高压清水泵的出口上连通有高压总软管,第一钻孔割缝单元和第二钻孔割缝单元通过三通连接在所述高压总软管上,每个远程操作台均由高压清水泵闭路开关及溢流阀组成,并分别配有压力表,每个钻孔割缝单元还配有支路流量表。
2.根据权利要求1所述的煤层水射流交替行走式割缝装置,其特征在于,其还包括第三钻孔割缝单元,该第三钻孔割缝单元与第一钻孔割缝单元和第二钻孔割缝单元通过三通连接在所述高压总软管上,且第一钻孔割缝单元、第二钻孔割缝单元和第三钻孔割缝单元的远程操作台前后的高压软管总长均大于150米。
3.一种行走式煤层钻孔割缝卸压方法,包括下述步骤:
①.根据需要进行煤层卸压的巷道或工作面煤壁长度,在其上规划出N个待钻孔区域,相邻待钻孔区域相隔25-30米,将权利要求1所述的煤层水射流交替行走式割缝装置设置在需要进行煤层卸压的巷道或工作面煤壁前,打开第一钻孔割缝单元的高压球阀,关闭第二钻孔割缝单元的高压球阀,然后启动高压清水泵,使用第一钻孔割缝单元,按常规方法对第1待钻孔区域进行钻孔作业,N为正整数,
②.待第1待钻孔区域内钻孔作业达到设计深度时,开启第二钻孔割缝单元的高压球阀和远程操作台,利用第二钻孔割缝单元,对第二待钻孔区域煤壁进行钻孔作业,
与此同时或之后,调节第一钻孔割缝单元的高压球阀和远程操作台,对已钻好的孔进行割缝作业;割缝完毕后,关闭第一钻孔割缝单元的高压球阀,按常规方法撤出、拆解相应钻孔内的多段高压密封钻杆、高低压转换割缝器和金刚石钻头,移向第3待钻孔区域,对第3待钻孔区域进行钻孔作业,
③.待第二钻孔割缝单元的钻孔作业达到设计深度时,调节第二钻孔割缝单元的高压球阀和远程操作台,进行割缝作业,割缝完毕后,关闭第二钻孔割缝单元的高压球阀,按常规方法撤出、拆解相应钻孔内的多段高压密封钻杆、高低压转换割缝器和金刚石钻头,移向第4待钻孔区域,对第4待钻孔区域进行钻孔作业,
如此循环往复,交替利用第一钻孔割缝单元和第二钻孔割缝单元,依次对各个待钻孔割缝区域进行钻孔割缝,直至完成所有待钻孔割缝区域的钻孔割缝作业,期间第一钻孔割缝单元依次对各单数序号的待钻孔割缝区域进行钻孔割缝,第二钻孔割缝单元依次对各双数序号的待钻孔割缝区域进行钻孔割缝,高压清水泵可不停止运转,但需注意:
一.注意并保持配用水箱水位;
二.每次交替时,应注意避免高压软管发生连续扭曲。
4.根据权利要求3所述的行走式煤层钻孔割缝卸压方法,其特征在于:钻孔作业时,通过调节相应钻孔割缝单元的高压球阀和远程操作台,将该钻孔割缝单元的支路流量表显示的供水流量控制在250~300L/min,供水压力控制在3~5MPa,以满足钻孔钻进及排渣。
5.根据权利要求3所述的行走式煤层钻孔割缝卸压方法,其特征在于:割缝时,通过调节相应钻孔割缝单元的高压球阀和远程操作台,相应的支路流量表显示的供水流量应控制在100~120L/min,供水压力...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑有雷,张永将,许让标,陆占金,郭建泉,王绪俊,国林东,贾晓东,黄振飞,季飞,杨洋,刘永三,朱敏,王艳立,高猛,谢雷,
申请(专利权)人:兖州煤业股份有限公司,中煤科工集团重庆研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:山东;37
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