高壓磨料鉆割一體裝配

1、精華高壓磨料鉆割一體裝配高壓磨料射流鉆割一體化割縫防突設(shè)備產(chǎn)品概述產(chǎn)品介紹圖3-1產(chǎn)品實(shí)物圖產(chǎn)品用途：解決低滲透性高瓦斯煤層瓦斯突出問(wèn)題主要原理：在打鉆完成后，利用高壓磨料射流直接在鉆孔內(nèi)進(jìn)行水力割縫，以達(dá)到鉆孔內(nèi)煤體卸壓增透、提高高瓦斯低透氣性煤層瓦斯抽放率的目的。技術(shù)適用性：該設(shè)備將鉆機(jī)鉆孔技術(shù)與高壓水磨料割縫技術(shù)相結(jié)合，適用于煤礦低滲透性煤層的卸壓增滲，提高煤層透氣性，提高瓦斯抽放率，解決高瓦斯煤層開(kāi)采過(guò)程中的瓦斯涌出、瓦斯突出問(wèn)題。技術(shù)方案：在鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，清水經(jīng)過(guò)高壓泵站加壓，經(jīng)鉆桿將高壓水射流輸送至鉆頭部位的正向噴嘴射出，與鉆機(jī)共同完成鉆進(jìn)作業(yè)；鉆進(jìn)結(jié)束后，鉆機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，只進(jìn)行退

2、鉆作業(yè)，高壓泵站加壓，水壓達(dá)到預(yù)定壓力值后，清水與高壓磨料發(fā)生裝置產(chǎn)生的磨料粒子相混合，與此同時(shí)鉆頭壓控裝置完成射流直向鉆孔到側(cè)向割縫的切換，進(jìn)行割縫作業(yè)。從而實(shí)現(xiàn)鉆割一體化。在研究過(guò)程中獲得的國(guó)家支持有:*國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50534090，50574093)*高等學(xué)校博士點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20030290013)*國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2005cb221506)*國(guó)家十五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(2005BA813B07)*國(guó)家科技支撐項(xiàng)目(2006BAK03B0403)產(chǎn)品技術(shù)專利及所獲榮譽(yù)(詳見(jiàn)附錄)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)證書Mil薪林，工2*陽(yáng)”、兒明事/兒酬aw戶"wa二4i

3、w於獎(jiǎng)證不«，：00610-002i;««90*->«“wErf核心技術(shù)圖3-2鉆頭外觀圖工作原理高壓磨料射流鉆割一體化割縫防突設(shè)備是一種集打鉆、高壓磨料射流割縫卸壓一體的新型防突設(shè)備。該設(shè)備組成包括：1-水箱、2-過(guò)濾器、3-高壓泵、4-溢流閥、5-單向閥、6-壓力表、7-截止閥、8-過(guò)濾篩網(wǎng)、9-高壓磨料罐、10-混合腔、11-磨料濃度調(diào)節(jié)閥、12-鉆機(jī)、13-支架、14高強(qiáng)度鉆桿、15壓控鉆割裝置。本設(shè)備從高壓泵站出來(lái)的高壓水分成三路，分別為:第一路高壓水到達(dá)磨料發(fā)生器的頂部，迫使磨料往下運(yùn)動(dòng);第二路高壓水經(jīng)過(guò)單向閥到達(dá)磨料發(fā)生器底部的混合腔

4、，依靠水的流動(dòng)將磨料罐中流下來(lái)的磨料攜帶走;第三路高壓水稱為旁通水路，高壓泵出來(lái)的高壓水經(jīng)過(guò)旁通水路直接送到磨料罐的下游，引射出混合腔里磨料漿，第二、三路的流體混合均勻后，經(jīng)鉆桿進(jìn)入前端鉆頭處的噴嘴。從噴嘴射流出的高壓混合流體起到切割煤體的作用，從而來(lái)增加低滲透性煤層的透氣性，使煤巖卸壓增滲，提高瓦斯的抽放率。該設(shè)備是一套防治瓦斯突出，保障煤礦安全生產(chǎn)的有效裝備。附圖說(shuō)明:附圖3-3高壓磨料射流鉆割一體化割縫防突設(shè)備系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式:以下結(jié)合附圖3-3對(duì)本設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明：本設(shè)備組成包括:高壓泵站,磨料發(fā)生裝置,鉆機(jī),高強(qiáng)度鉆桿,壓控鉆割裝置等。設(shè)備工作過(guò)程：在鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)

5、程中清水經(jīng)過(guò)高壓泵站加壓經(jīng)鉆桿將高壓水射流輸送至鉆頭部位的正向噴嘴射出與鉆機(jī)共同完成鉆進(jìn)作業(yè)，鉆進(jìn)結(jié)束后鉆機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)只進(jìn)行退鉆作業(yè)高壓泵站加壓水壓達(dá)到預(yù)定壓力值后清水與高壓磨料發(fā)生裝置產(chǎn)生的磨料粒子相混合與此同時(shí)鉆頭壓控裝置完成射流直向鉆孔到側(cè)向割縫的切換進(jìn)行割縫作業(yè)。從而實(shí)現(xiàn)鉆割一體化。圖3-3高壓磨料射流鉆割一體化割縫防突設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖1-水箱2-過(guò)濾器3-高壓泵4-溢流閥5-單向閥6-壓力表7-截止閥8-過(guò)濾篩網(wǎng)9-高壓磨料罐10-混合腔11-磨料濃度調(diào)節(jié)閥12-鉆機(jī)13-支架14高強(qiáng)度鉆桿15壓控鉆割裝置產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品的可行性分析圖3-4使用產(chǎn)品后的效果圖技術(shù)的優(yōu)越性和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)優(yōu)越性本設(shè)備的優(yōu)越性體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（一）采用高壓磨料射流技術(shù)在回采工作面瓦斯抽放鉆孔內(nèi)進(jìn)行割縫，使鉆孔內(nèi)煤體卸壓、增透和瓦斯排放有效影響范圍擴(kuò)大，并進(jìn)行回采工作面瓦斯抽放參數(shù)優(yōu)化的研究工作，達(dá)到提高瓦斯抽放率的目的，減少回采過(guò)程中的瓦斯涌出量，提高礦井生產(chǎn)的安全性；（二）本設(shè)備技術(shù)含量高，多學(xué)科交叉，其中涉及：巖體力學(xué)、流體力學(xué)、多相流理論、機(jī)械設(shè)計(jì)、密封技術(shù)等；（三）通過(guò)對(duì)低滲透性高瓦斯煤層的鉆孔、割縫的一次性完成，提高了煤層的透氣性，給煤層內(nèi)部卸壓、瓦斯釋放和流動(dòng)創(chuàng)造了良好的條件。煤層卸壓