【技术实现步骤摘要】
一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置及方法
[0001]本专利技术属于煤矿煤层卸压增透及瓦斯抽采
，具体是一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置及方法。
技术介绍
[0002]煤炭是我国的主导能源，2019年在我国能源的消费比例约占57.7％。煤层瓦斯作为煤的伴生产物，是储量丰富的优质清洁能源，同时也是威胁煤矿安全生产的主要灾害之一。煤与瓦斯突出和瓦斯爆炸事故常造成重大的人员伤亡和经济损失，而瓦斯抽采是消除瓦斯事故、保障安全开采的主要方法，同时能够使瓦斯得到充分利用。煤层渗透率是决定瓦斯抽采质量和产量的关键因素，然而，由于我国煤层地质条件复杂，煤体渗透率普遍偏低，通常在1
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6μm2以下，导致瓦斯抽采难度大，抽采效率低。
[0003]为了提高煤层渗透率，促进瓦斯高效抽采，专利号为CN201310284932.9的专利公开了“深孔定向预裂爆破低透气煤层增透的方法”，该方法通过炸药使煤层爆破后形成相互贯通的裂隙网络，提高煤层的透气性，但是炸药在井下运输和使用...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：其包括：预混合组件(1)；浆液输送管二(3)，横向连通在所述预混合组件(1)的一侧，所述浆液输送管二(3)在所述预混合组件(1)完成磨料与水的充分混合后将其对外输送；注浆泵(2)，其一端与所述浆液输送管二(3)相连通，所述注浆泵(2)的排送端连通有高压软管(4)；钻机装置(5)，横向架设在煤矿井下巷道中，所述钻机装置(5)的输出端通过钻杆(51)旋转深入煤矿井下钻孔(6)中；以及一体化钻头(7)，安装在所述钻机装置(5)上钻杆(51)的一端，所述一体化钻头(7)用于对钻孔(6)进行旋转钻探，并能够对钻孔(6)内壁进行射流破煤增透。2.根据权利要求1所述的一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：所述预混合组件(1)包括：预混搅拌罐(11)；搅拌电机(12)，安装在所述预混搅拌罐(11)的上方；搅拌器(13)，可相对转动的设置在所述预混搅拌罐(11)的内部，所述搅拌器(13)的上端与所述搅拌电机(12)的输出端相连接固定；混砂电机(14)，安装在所述预混搅拌罐(11)的下方出浆管上，所述混砂电机(14)用于对磨料和水循环混合；浆液输送管一(15)，横向连接在所述预混搅拌罐(11)上；以及三通阀(16)，安装在所述浆液输送管一(15)的一端，所述三通阀(16)的其中一端与所述浆液输送管二(3)相连通，且所述三通阀(16)上还连通有返浆管二(18)，所述三通阀(16)用于控制混合后的磨料和水的流动方向，所述返浆管二(18)的一端与所述混砂电机(4)相连通。3.根据权利要求2所述的一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：还包括：返浆管一(17)，连通在注浆泵(2)的出口处，所述返浆管一(17)的一端与所述浆液输送管一(15)相连通，且所述注浆泵(2)上靠近出口处还安装有压力表(21)；以及高压旋转水尾(22)，安装在所述高压软管(4)上。4.根据权利要求1所述的一种利用超前预混合脉冲磨料水射流破煤增透装置，其特征在于：所述一体化钻头(7)包括：钻头壳体(71)；压力转换阀芯(72)，同轴可相对滑动的设置在所述钻头壳体(71)内；截齿(73)，为圆周设置的多个，各所述截齿(73)均匀分布在所述钻头壳体(71)的前端；前端喷嘴(74)，开设在所述钻头壳体(71)上靠近所述截齿(73)的一侧；外联喷嘴，为圆周阵列设置的多个，所述钻头壳体(71)的圆周侧壁上径向设有多个直口槽位，各所述直口槽位的中部均开设有内螺纹孔(75)，所述外联喷嘴通过螺纹啮合作用安装在所述内螺纹孔(75)中；连接弹簧(76)，横向对称连设在所述钻头壳体(71)与所述压力转换阀芯(72)之间；以及
铝球(77)，其上下两侧均连接有支撑弹簧(78)，所述支撑弹簧(78)的一端倾斜连接在所述压力转换...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，魏建平，刘笑天，张宏图，温志辉，李波，司磊磊，郭鑫辉，张东鑫，李海超，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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