煤矿井下多孔同步定量致裂装置及其控制方法制造方法及图纸

技术编号:46135025 阅读:16 留言:0更新日期:2025-08-15 20:11
本发明专利技术涉及一种煤矿井下多孔同步定量致裂装置及其控制方法,属于煤矿瓦斯抽采技术领域。定量致裂装置使用高压管路以由壬方式连接,形成一主干管路、三分支管路结构。每个分支管路上由前端向后端逐次安装数显式压力传感器、电控旋塞阀、高压单向阀、电动针形节流阀、数显式压力传感器、电控旋塞阀,可在高压泵开启条件下实时测量每个分支钻孔注入压力、阀门开闭度等工况,并根据测得数据实时通过预设模型实时测算各分支管路注入流量参数,根据每个分支钻孔工作状态对各个分支管路进行实时调节。本发明专利技术还提供一种多孔同步定量致裂装置控制方法,通过优化电控阀门组的控制逻辑,保障高压大排量注入条件下高压管路调节安全顺利进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿瓦斯抽采,涉及一种煤矿井下多孔同步定量致裂装置及其控制方法


技术介绍

1、2024年我国全年能源消费总量约合59.6亿吨标准煤,其中煤炭消费量占能源消费总量比重为53.2%,煤炭仍为我国重要的一次能源。随着国民经济持续发展,我国矿井以每年10~30m的速度向深部延深,深部开采条件下煤岩瓦斯动力现象更趋复杂,特征模糊、致灾共性化,仅靠常规煤层瓦斯抽采措施无法完全满足井工矿井高效、安全生产需要。

2、水力致裂技术通过在煤层中注入高压流体形成人工裂缝网络,打破煤体原始致密结构,扩大瓦斯流动通道;另一方面,高压流体的注入可降低煤层中瓦斯的吸附能力,加速其解吸过程。在上述效应作用下,煤层渗透率可提升数倍至数十倍,从而大幅缩短瓦斯预抽时间,保障原煤开采作业的安全进行。

3、但是,在我国中西部矿区厚煤层高强度开采条件下,单一钻孔水力致裂产生的裂隙难以覆盖煤层全厚,煤层内部易产生增透不均的问题,形成煤层瓦斯治理的空白带,为安全生产到来隐患。针对上述问题,由多个钻孔同步进行水力致裂,通过在不同位置同时注入高压流体形成相互叠加的应力本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在于:包括主干管路、分支管路,所述分支管路一端为进水口,另一端为出水口,所述进水口连接在所述主干管路上;

2.根据权利要求1所述的煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在于:所述分支管路设置有至少三个;相邻的所述分支管路相互平行,且分别与所述主干管路垂直连通。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在于:还包括与所述数显式压力传感器(8)、电控旋塞阀(10)、电动针形节流阀(13)与综合控制台(15)电性连接的综合控制台,用于控制电控旋塞阀(10)的开闭控制、电动针形节流阀(13)的开度调节、数显式压...

【技术特征摘要】

1.一种煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在于:包括主干管路、分支管路,所述分支管路一端为进水口,另一端为出水口,所述进水口连接在所述主干管路上;

2.根据权利要求1所述的煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在于:所述分支管路设置有至少三个;相邻的所述分支管路相互平行,且分别与所述主干管路垂直连通。

3.根据权利要求1所述的煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在于:还包括与所述数显式压力传感器(8)、电控旋塞阀(10)、电动针形节流阀(13)与综合控制台(15)电性连接的综合控制台,用于控制电控旋塞阀(10)的开闭控制、电动针形节流阀(13)的开度调节、数显式压力传感器(8)的数据处理。

4.根据权利要求3所述的煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在于:所述数显式压力传感器(8)、电控旋塞阀(10)、电动针形节流阀(13)与综合控制台(15)均通过快插方式有线连接。

5.根据权利要求1所述的煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在于:还包括支撑架(2)和底座(1),所述支撑架(2)沿所述底座(1)依次设置有若干个,形成支承结构,所述公母转接头三(9)、双母短接头(12)、三通接头(7)、电控旋塞阀(10)分别通过螺栓和钢带连接在所述支撑架(2)上。

6.根据权利要求5所述的煤矿井下多孔同步定量致裂装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄振飞武文宾徐军见陆占金季飞李良伟李成成国林东宁二强秦逢缘潘雪松
申请(专利权)人:中煤科工集团重庆研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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