鑽孔射流式煤層割縫系統的製作方法

2023-06-22 04:48:21 1

專利名稱：鑽孔射流式煤層割縫系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鑽孔射流式割縫系統，尤其是一種適用於井下的鑽孔射流式煤層割縫系統。
背景技術：
在我國的煤層開採工業中，常用的做法是對煤層進行鑽孔及射流式割縫以提高對煤層瓦斯排放或抽採效果，同時降低或消除煤層瓦斯隱患。但是，由於在很多煤層開採中沒有單獨針對煤層鑽孔的射流割縫系統。造成上述原因是複雜的，但是其主要原因在於需要多個配套設備聯用，而這些配套設備又是獨立、分散的，不集中，在需要對煤層鑽孔及射流割縫時，不能快速形成此功能，造成功效低、費時費力、勞動強度大，且易誤操作產生的安全隱患現象。基於上述原因，提高功效、降低工人勞動強度是當務之急。

發明內容
技術問題本發明的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構緊湊、一體化、降低工人勞動強度、提高對煤層鑽孔射流割縫效率的鑽孔射流式煤層割縫系統。技術方案本發明的鑽孔射流式煤層割縫系統，包括鑽割動力系統、調節控制系統、鑽割執行系統，將鑽割動力系統、調節控制系統和鑽割執行系統依次連為一體；所述的鑽割動力系統包括依次設在第一行走小車上的乳化液箱、乳化液泵，乳化液泵的入口與乳化液箱管路相連，乳化液泵的出口設有壓力管；所述的調節控制系統包括依次設在第二行走小車上的溢流閥組、真空電磁啟動器及鑽割執行系統控制器，鑽割執行系統控制器上設有啟動停止按鈕，溢流閥組的入口經管路與乳化液箱相連接，真空電磁啟動器一端經線路與啟動停止按鈕盒相連接，真空電磁啟動器另一端經線路與乳化液泵相連接；所述的鑽割執行系統包括履帶式全液壓坑道鑽機及鑽杆鑽具裝置，其中，履帶式全液壓坑道鑽機包括鑽割執行系統行走機構、設在鑽割執行系統行走機構上的動力頭，動力頭上設有鑽孔給水裝置，鑽割執行系統行走機構的兩側對稱設有液壓支柱；鑽杆鑽具裝置包括伸入鑽孔內與鑽頭相連的空心鑽杆和支撐空心鑽杆的託架，空心鑽杆的前部設有自動調節裝置；鑽割執行系統行走機構的前端設有支撐空心鑽杆與動力頭相連的卡持器，履帶式全液壓坑道鑽機上設有獨立使用的液壓系統，獨立使用的液壓系統經管道與鑽割執行系統控制器相連接， 鑽孔給水裝置經壓力管與溢流閥組相連接。所述的溢流閥組進水口處設有壓力表，出水口處設有流量計；所述的溢流閥組設有調節壓力的旋轉手柄。有益效果由於採用了上述技術方案，鑽割執行系統具有自主移動、提供鑽進動力及退鑽動力等功能。通過設置在其下的流動小車，將鑽孔射流式煤層割縫系統有機的結合起來，可大幅提高在煤層進行鑽孔及割縫的工作效率，同時有效的降低工人勞動強度和誤操作所引起的安全隱患問題，以實現鑽孔割縫工作的月進度大幅提高。有效的縮短了對煤層鑽孔及割縫工作時間，同時增加了煤層的透氣性，為煤層瓦斯抽放或抽採奠定了良好的基礎，也為安全生產提供了保障。其結構緊湊、使用快捷、功效高、省時省力，具有廣泛的實用性。


圖1是本發明的結構示意圖。圖2是本發明的鑽割動力系統結構示意圖。圖3是本發明的調節控制系統結構示意圖。圖4是本發明的鑽割執行系統結構示意圖。圖中鑽割動力系統一 1，乳化液箱一 101，第一行走小車102，乳化液泵103，壓力管104，調節控制系統一 2，乳化液通過壓力管一 200，溢流閥組一 201，壓力表一 201. 1， 流量計一 201. 2，壓力管一 201. 3，旋轉手柄一 201. 4，真空電磁啟動器-202，第二行走小車一 203，啟動停止按鈕-204，鑽割執行系統控制器-205，鑽割執行系統管路-206，鑽割執行系統一 3，動力頭一 301，鑽孔給水裝置一 302，鑽割執行系統行走機構一 303，液壓支柱 304，卡持器-305，空心鑽杆一 306，託架307，自動調節裝置一 308，鑽頭一 309，鑽杆鑽具系統-3. 2，履帶式全液壓坑道鑽機-3. 1。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明的實施例作進一步的描述
如圖1所示，本發明的鑽孔射流式煤層割縫系統，主要由乳化液的鑽割動力系統1、與鑽割動力系統1連接的調節控制系統2及實施鑽孔煤層割縫的鑽割執行系統3構成。將鑽割動力系統1、調節控制系統2和鑽割執行系統3依次連為一體；其中鑽割動力系統1包括依次設在第一行走小車102上的乳化液箱101、乳化液泵103，從乳化液箱101中流出的有一定壓力的乳化液通過壓力管200連接在溢流閥組201的進液口，壓力在0-31. 5MPa之間可調，溢流閥組201進液口處裝有壓力表201. 1，從溢流閥組201中通過經流量計201. 2 後連接在鑽割執行系統3的鑽孔給水裝置302上。溢流閥組201設有調節壓力的旋轉手柄201. 4。乳化液泵103的入口與乳化液箱101管路相連，乳化液泵103的出口設有壓力管104，在乳化液泵103上端經202. 1連接真空電磁啟動器202 ；所述的調節控制系統2包括依次設在第二行走小車203上的溢流閥組201、真空電磁啟動器202及鑽割執行系統控制器205，鑽割執行系統控制器205通過液壓管路206相互連接鑽割執行系統3，鑽割執行系統控制器205上設有啟動停止按鈕204，溢流閥組201的入口經管路200與乳化液箱101 相連接，真空電磁啟動器202 —端經線路202.2與啟動停止按鈕盒204相連接，真空電磁啟動器202另一端經線路202. 1與乳化液泵103相連接；所述的鑽割執行系統3包括履帶式全液壓坑道鑽機3. 1及鑽杆鑽具裝置3. 2，其中，履帶式全液壓坑道鑽機3. 1包括鑽割執行系統行走機構303、設在鑽割執行系統行走機構303上的動力頭301，動力頭301上設有鑽孔給水裝置302，鑽割執行系統行走機構303的兩側對稱設有液壓支柱304 ；鑽杆鑽具裝置 3. 2包括伸入鑽孔內與鑽頭309相連的空心鑽杆306和支撐空心鑽杆306的託架307，空心鑽杆306的前部設有機械式壓縮彈簧自動復位的自動調節裝置308，通過水流量與壓力的轉換實現自動調節，根據現場工作需要確定自動調節來完成切換工作的方式為鑽進或是割縫；鑽割執行系統行走機構303的前端設有支撐空心鑽杆306與動力頭301相連的卡持器305，履帶式全液壓坑道鑽機3. 1上設有獨立使用的液壓系統301. 1，獨立使用的液壓系統301. 1經管道206與鑽割執行系統控制器205相連接，鑽孔給水裝置302經壓力管201. 3 與溢流閥組201相連接。鑽割執行系統3前端連接鑽杆鑽具系統3. 2以及與鑽杆鑽具系統 3. 2配合使用的卡持器305，鑽杆鑽具系統3. 2包括鑽機輸出端工作連接的空心鑽杆306， 鑽杆遠離鑽機的一端裝有鑽頭309，鑽頭上設有自動調節裝置308。所述的分離系統是卡持器305，卡持器將鑽杆固定不動，以便拆卸或增加鑽杆，鑽割執行系統移動至位置後通過液壓支柱304的伸縮固定住，當鑽孔深度較大時，通過託架307可保證鑽杆的直線度。所述的鑽頭309軸向上設有至少一個噴射孔，徑向上設有多個噴射孔，鑽頭309軸向上的噴射孔用於在鑽孔過程中實施冷卻及去粉塵的作用，鑽頭309徑向噴射孔用於在鑽孔工作結束後利用鑽割動力系統提供的高壓乳化液進行射流式割縫工作，以增大煤層透氣性，為煤層抽採或抽放瓦斯提供更有利的條件。啟動停止按鈕通過電纜連接真空電磁啟動器202，真空電磁啟動器202通過電纜與割縫動力系統中的乳化液泵103相連；溢流閥組201進水口端通過液壓管路與割縫動力系統中的乳化液箱101連接，出水口端通過液壓管路與割縫執行系統中的鑽孔給水裝置302連接；鑽割執行系統控制器通過液壓管路與鑽割執行系統相互連接。 工作時，啟動鑽割動力系統1，當壓力達到定值時，例如lOMPa，通過調節控制系統 2進行壓力調節和流量監測。通過調節控制系統中溢流閥組201的乳化液進入鑽割執行系統3上的鑽孔給水裝置302，從鑽孔給水裝置經空心鑽杆306進入射流式割縫鑽頭309進行鑽孔和割縫工作。在鑽孔時調節溢流閥組上的壓力調節旋鈕至壓力合適後工作，在鑽孔結束後需要煤層割縫時調節溢流閥組上的壓力調節旋鈕至壓力合適後進行工作。在完成要求的一個鑽孔及射流式煤層割縫工作後，開動鑽割執行系統帶動整套鑽孔射流式煤層割縫系統前往下一個地點施工。
權利要求
1.一種鑽孔射流式煤層割縫系統，包括鑽割動力系統(1)、調節控制系統(2)、鑽割執行系統(3)，其特徵在於將鑽割動力系統(1)、調節控制系統(2)和鑽割執行系統(3)依次連為一體；所述的鑽割動力系統(1)包括依次設在第一行走小車(102)上的乳化液箱 (101)、乳化液泵(103)，乳化液泵(103)的入口與乳化液箱(101)管路相連，乳化液泵(103) 的出口設有壓力管(104)；所述的調節控制系統(2)包括依次設在第二行走小車(203)上的溢流閥組(201)、真空電磁啟動器(202)及鑽割執行系統控制器(205)，鑽割執行系統控制器(205)上設有啟動停止按鈕(204)，溢流閥組(201)的入口經管路(200)與乳化液箱 (101)相連接，真空電磁啟動器(202) —端經線路(202. 2)與啟動停止按鈕盒(204)相連接，真空電磁啟動器(202)另一端經線路(202. 1)與乳化液泵(103)相連接；所述的鑽割執行系統(3)包括履帶式全液壓坑道鑽機(3. 1)及鑽杆鑽具裝置(3. 2)，其中，履帶式全液壓坑道鑽機(3. 1)包括鑽割執行系統行走機構(303)、設在鑽割執行系統行走機構(303)上的動力頭(301)，動力頭(301)上設有鑽孔給水裝置(302)，鑽割執行系統行走機構(303)的兩側對稱設有液壓支柱(304);鑽杆鑽具裝置(3. 2)包括伸入鑽孔內與鑽頭(309)相連的空心鑽杆(306)和支撐空心鑽杆(306)的託架(307)，空心鑽杆(306)的前部設有自動調節裝置 (308)；鑽割執行系統行走機構(303)的前端設有支撐空心鑽杆(306)與動力頭(301)相連的卡持器(305)，履帶式全液壓坑道鑽機(3. 1)上設有獨立使用的液壓系統(301. 1)，獨立使用的液壓系統(301. 1)經管道(206 )與鑽割執行系統控制器(205 )相連接，鑽孔給水裝置 (302)經壓力管(201. 3)與溢流閥組(201)相連接。
2.根據權利要求1所述的鑽孔射流式煤層割縫系統，其特徵在於所述的溢流閥組 (201)進水口處設有壓力表(201. 1)，出水口處設有流量計(201.2)。
3.根據權利要求1或2所述的鑽孔射流式煤層割縫系統，其特徵在於所述的溢流閥組(201)設有調節壓力的旋轉手柄(201 · 4 )。
全文摘要
一種鑽孔射流式煤層割縫系統，將鑽割動力系統、調節控制系統和鑽割執行系統依次連為一體；鑽割動力系統包括依次設在第一行走小車上的乳化液箱、乳化液泵，調節控制系統包括依次設在第二行走小車上的溢流閥組、真空電磁啟動器及鑽割執行系統控制器，鑽割執行系統包括履帶式全液壓坑道鑽機及鑽杆鑽具裝置，履帶式全液壓坑道鑽機包括鑽割執行系統行走機構、動力頭，動力頭上設有鑽孔給水裝置，鑽割執行系統行走機構的兩側對稱設有液壓支柱；鑽杆鑽具裝置包括空心鑽杆和託架，空心鑽杆的前部設有自動調節裝置；鑽割執行系統具有自主移動、提供鑽進動力及退鑽動力的功能，縮短了對煤層鑽孔及割縫工作時間，增加了煤層的透氣性。
文檔編號E21B43/26GK102352725SQ20111028194
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者張連軍, 林柏泉, 沈春明, 王春利 申請人:中國礦業大學, 徐州博安科技發展有限責任公司