煤層高壓脈動水錘注水裝置制造方法
【專利摘要】煤層高壓脈動水錘注水裝置，該裝置有一個電機，電機履帶連接水泵；水泵的管路上連出的低壓缸供水管路通過低壓水進口球閥的一端與高壓脈動水錘的一側進行連接，在高壓脈動水錘的一側連接的低壓水進口球閥向下還設有泄壓閥；高壓缸回水管路球閥與供水水箱通過高壓缸回水管路進行連接；高壓管路的頂部連接著靜壓水管路，兩者的交接處的一側設有單向閥，另一側也即靜壓水管路的末端，設有過濾器；該裝置只需在傳統(tǒng)靜壓注水系統(tǒng)上加一套小型的水錘發(fā)生裝置即可產生明顯的效果，并且水錘周期和強度均可調，可以針對不同性質煤層進行調節(jié)，保證注水流量穩(wěn)定，達到更好的濕潤降塵效果，該裝置結構簡單，操作簡單，方便使用，效果明顯，易于普及。
【專利說明】煤層高壓脈動水錘注水裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種注水裝置，尤其是適用于煤層，特別是透氣性很差的難注煤層的煤層高壓脈動水錘注水裝置。

【背景技術】
[0002]隨著煤礦開采的過程中，使用機械化完成的程度極度的加深，工作面采煤機割煤和掘進機掘進時產生的粉塵濃度越來越大，煤礦井下的粉塵危害日益嚴重，有些甚至達到10g/m3，嚴重的污染了作業(yè)環(huán)境，工人長期處于該環(huán)境下工作極易患職業(yè)塵肺病，此外，還易引起煤與瓦斯爆炸。因此，煤礦的開采過程中必須有效的治理粉塵，以降低粉塵濃度。而我國《煤礦安全規(guī)程》中亦有規(guī)定，機械化采煤工作面必須采取煤層注水。該注水防治粉塵的原理是:注水后，潤濕煤體內的原生煤塵，使其失去飛揚能力且改變煤體力學性質。注水防治瓦斯爆炸的原理是:瓦斯壓力大而透氣性又很小的煤層中，在地壓和瓦斯壓力共同作用下常發(fā)生煤與瓦斯突出，煤層注水進入孔隙，裂隙封閉了吸附瓦斯解吸的通道，阻止了瓦斯的釋放，使瓦斯不能顯現(xiàn)其壓能，所以就降低了瓦斯釋放時產生的能量，減少了瓦斯破碎煤體的可能性。而傳統(tǒng)的靜壓注水屬于恒定壓力注水，采用該方法有很大的弊端，其一:注水流量將會隨注水時間延長而逐漸降低；因為隨著注水時間的增加，濕潤范圍增大，滲透路徑變長，因而增加了滲透阻力，造成流量下降。其二，煤經水濕潤后，一些孔裂隙已充滿了水，單位時間內無需這么大的注水量，因而致使流量下降，進而造成煤體的濕潤效果較差，無法達到理想的降塵效果。由此可見，傳統(tǒng)的靜壓注水由于水輸送距離較長以及密封差等原因造成的注水壓力低，已不能達到現(xiàn)場降塵所需要的效果。


【發(fā)明內容】

[0003]為了克服傳統(tǒng)的靜壓注水方式隨著注水時間的增長，會產生滲透力減小、流量下降等問題，繼而導致對煤體濕潤效果差的缺陷，本實用新型提供了一種煤層高壓脈動水錘注水裝置，該水錘注水裝置能使注水流量恒定不變，從而更有效、均勻地濕潤煤體，以達到更好地降塵效果。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:該煤層高壓脈動水錘注水裝置包括高壓脈動水錘、高壓缸回水管路、供水水箱、電機、水泵、低壓缸供水管路、低壓缸回水管路、泄壓閥、低壓水進口球閥、高壓缸回水管路球閥、高壓缸球閥、高壓管路、靜壓水管路、入口球閥、水表、球閥、壓力表、單向閥、過濾器、封孔管接頭、出水管；該煤層高壓脈動水錘注水裝置有一個電機，電機履帶連接水泵，水泵吸水管連接到供水水箱，供水水箱的頂部連接有高壓脈動水錘，水泵的管路上連出的低壓缸供水管路通過低壓水進口球閥的一端與高壓脈動水錘的一側進行連接，在高壓脈動水錘的一側連接的低壓水進口球閥向下還設有泄壓閥，泄壓閥通過低壓缸回水管路連接到供水水箱；高壓脈動水錘頂部向上依次按順序連接有高壓缸回水管路球閥、高壓缸球閥以及高壓管路，高壓缸回水管路球閥與供水水箱通過高壓缸回水管路進行連接；高壓管路的頂部連接著靜壓水管路，兩者的交接處的一側設有單向閥，另一側也即靜壓水管路的末端，設有過濾器，過濾器另一端設有出水管，出水管的出水口處設有封孔器接頭；靜壓水管路入口處裝有入口球閥，水表和壓力表，通過球閥與壓力表相連。
[0005]通過觀察水表和壓力表來判斷開啟煤層高壓脈動水錘注水裝置，當注水壓力小于注水阻力，注水流量很小時，開始用高壓脈動水錘進行注水；在三通與靜壓水管路的連接處設置的單向閥，能夠避免因高壓脈動水錘運作對高壓管路12中產生壓力較大而對靜壓水管路造成影響。
[0006]開啟煤層高壓脈動水錘注水裝置，只需打開高壓缸球閥、高壓缸回水管路球閥以及低壓水進口球閥；電機通過履帶傳動來帶動水泵工作，水泵從供水水箱內吸水并將水以一定的壓力和流量打到高壓脈動水錘的低壓缸供水管路中，從而驅動高壓脈動水錘工作產生周期性高壓脈沖波，并通過高壓管路、過濾器傳播到待注水煤層中，20為封孔器接頭，完成驅動的水經高壓缸回水管路流回到供水水箱；待注水煤層的濕度達到安全生產要求后，人工打開泄壓閥，低壓缸的水經低壓缸回水管路回到供水水箱。
[0007]在圖中，所述高壓脈動水錘裝置為專利號為200610161401申請的專利產品，該產品能夠不斷地向外噴射脈沖水射流，適宜對煤層注水做管路注水。
[0008]本實用新型的有益效果是:該煤層高壓脈動水錘注水裝置只需在傳統(tǒng)靜壓注水系統(tǒng)上加一套小型的水錘發(fā)生裝置即可產生明顯的效果，并且水錘周期和強度均可調，可以針對不同性質煤層進行調節(jié)，保證注水流量穩(wěn)定，達到更好的濕潤降塵效果，該裝置結構簡單，操作簡單，方便使用，效果明顯，易于普及。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0010]圖1是本實用新型的結構原理示意圖。
[0011]圖中，1.高壓脈動水錘，2.高壓缸回水管路，3.供水水箱，4.電機，5.水泵，6.低壓缸供水管路，7.低壓缸回水管路，8.泄壓閥，9.低壓水進口球閥，10.高壓缸回水管路球閥，11.高壓缸球閥，12.高壓管路，13.靜壓水管路，14.入口球閥，15.水表，16.球閥，17.壓力表，18.單向閥，19.過濾器，20.封孔管接頭，21.出水管。

【具體實施方式】
[0012]在圖中，該煤層高壓脈動水錘注水裝置包括高壓脈動水錘1、高壓缸回水管路2、供水水箱3、電機4、水泵5、低壓缸供水管路6、低壓缸回水管路7、泄壓閥8、低壓水進口球閥9、高壓缸回水管路球閥10、高壓缸球閥11、高壓管路12、靜壓水管路13、入口球閥14、水表15、球閥16、壓力表17、單向閥18、過濾器19、封孔管接頭20、出水管21 ;該煤層高壓脈動水錘注水裝置有一個電機4，電機4履帶連接水泵5，水泵5吸水管連接到供水水箱3，供水水箱3的頂部連接有高壓脈動水錘1，水泵5的管路上連出的低壓缸供水管路6通過低壓水進口球閥9的一端與高壓脈動水錘1的一側進行連接，在高壓脈動水錘1的一側連接的低壓水進口球閥9向下還設有泄壓閥8，泄壓閥8通過低壓缸回水管路7連接到供水水箱3 ;高壓脈動水錘1頂部向上依次按順序連接有高壓缸回水管路球閥10、高壓缸球閥11以及高壓管路12，高壓缸回水管路球閥10與供水水箱3通過高壓缸回水管路2進行連接；高壓管路12的頂部連接著靜壓水管路13，兩者的交接處的一側設有單向閥18，另一側也即靜壓水管路13的末端，設有過濾器19，過濾器19另一端設有出水管21，出水管21的出水口處設有封孔器接頭20 ;靜壓水管路13入口處裝有入口球閥14，水表15和壓力表17，通過球閥16與壓力表相連。
[0013]通過觀察水表15和壓力表17來判斷開啟煤層高壓脈動水錘注水裝置，當注水壓力小于注水阻力，注水流量很小時，開始用高壓脈動水錘1進行注水；在三通與靜壓水管路13的連接處設置的單向閥18，能夠避免因高壓脈動水錘1運作使高壓管路12中產生較大壓力而對靜壓水管路13造成影響。
[0014]開啟煤層高壓脈動水錘注水裝置，只需打開高壓缸球閥11、高壓缸回水管路球閥10以及低壓水進口球閥9 ;電機4通過履帶傳動來帶動水泵5工作，水泵5從供水水箱3內吸水并將水以一定的壓力和流量打到高壓脈動水錘1的低壓缸供水管路6中，從而驅動高壓脈動水錘1工作產生周期性高壓脈沖波，并通過高壓管路12、過濾器19傳播到待注水煤層中，20為封孔器接頭，完成驅動的水經高壓缸回水管路2流回到供水水箱3 ;待注水煤層的濕度達到安全生產要求后，人工打開泄壓閥8，低壓缸的水經低壓缸回水管路7回到供水水箱3。
[0015]在圖中，所述高壓脈動水錘裝置1為專利號為200610161401申請的專利產品，該產品能夠不斷地向外噴射脈沖水射流，適宜對煤層注水做管路注水。
【權利要求】
1.煤層高壓脈動水錘注水裝置，包括高壓脈動水錘(I)、高壓缸回水管路(2)、供水水箱(3)、電機(4)、水泵(5)、低壓缸供水管路(6)、低壓缸回水管路(7)、泄壓閥(8)、低壓水進口球閥(9 )、高壓缸回水管路球閥(10 )、高壓缸球閥(11)、高壓管路(12 )、靜壓水管路(13)、入口球閥(14)、水表(15)、球閥(16)、壓力表(17)、單向閥(18)、過濾器(19)、封孔管接頭(20)、出水管(21);其特征是:該煤層高壓脈動水錘注水裝置有一個電機(4)，電機(4)履帶連接水泵(5)，水泵(5)吸水管連接到供水水箱(3)，供水水箱(3)的頂部連接有高壓脈動水錘(1)，水泵(5)的管路上連出的低壓缸供水管路(6)通過低壓水進口球閥(9)的一端與高壓脈動水錘(I)的一側進行連接，在高壓脈動水錘(I)的一側連接的低壓水進口球閥(9)向下還設有泄壓閥(8)，泄壓閥(8)通過低壓缸回水管路(7)連接到供水水箱(3)；高壓脈動水錘(I)頂部向上依次按順序連接有高壓缸回水管路球閥(10)、高壓缸球閥(11)以及高壓管路(12)，高壓缸回水管路球閥(10)與供水水箱(3)通過高壓缸回水管路(2)進行連接；高壓管路(12)的頂部連接著靜壓水管路(13)，兩者的交接處的一側設有單向閥(18)，另一側也即靜壓水管路(13)的末端，設有過濾器(19)，過濾器(19)另一端設有出水管(21)，出水管(21)的出水口處設有封孔器接頭(20 );靜壓水管路(13 )入口處裝有入口球閥(14)，水表(15)和壓力表(17)，通過球閥(16)與壓力表相連。
2.根據權利要求1所述的煤層高壓脈動水錘注水裝置，其特征是:在三通與靜壓水管路(13)的連接處設置的單向閥(18)。
【文檔編號】E21F5/02GK204082201SQ201420386973
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權日:2014年7月15日
【發(fā)明者】張娜, 張慧杰, 祝飛, 張景松, 胡斌 申請人:中國礦業(yè)大學