超高压水力割缝煤层增透成套装置研制及应用

发布时间：2021-08-10 23:35

　　现有割缝（扩孔）装置对于中硬或坚硬煤层割缝效率低,配套安全防护措施相对较少,未能实现远程操控割缝作业。为了解决中硬或坚硬煤层安全、高效割缝增透难题,亟需研制更高压力的割缝成套装置。在综合考虑设备效率、割缝深度及割缝排渣所需流量的基础上,研制了高压清水泵;通过分析钻孔流场分布规律,依据水射流理论,研制了高低压转换割缝器;依据钻孔排渣原理,采用整体加工工艺,研制了浅螺旋整体钻杆;依据窄缝黏性流体流动理论,采用间隙密封设计,研制了超高压旋转水尾;基于煤矿井下巷道条件的多变性,根据高压清水泵的额定压力、额定流量确定了溢流阀的设计要求,研制了高压远程操作台;综合分析耐压性及远距离割缝作业沿程阻力损失,研制了超高压液压软管。通过关键部件的研制,成功研制了ZGF-100（A）型超高压水力割缝装置,成套装置工作压力达100 MPa,具备钻割一体化功能,可实现100 m以上远程操控,并配套研制了安全防护装置,形成了超高压水力传输的安全防护系统,同时,对成套装置空载运行、工作压力、工作流量、密封性能、耐压性能等8项内容进行了安全检测,检测内容均符合国家相关检测要求。现场应用结果表明:采用超高压水力割缝装置... 

【文章来源】：煤炭科学技术. 2020,48(10)北大核心CSCD

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【部分图文】：

高压清水泵结构示意

所研制的GFQ73-132/100型高低压转换割缝器，利用水压变化开启或关闭高低压转换控制阀，以实现高低压水切换功能，可实现钻进、切割一体化，避免“二次进钻”，提高了割缝作业效率，其结构如图2所示。1.3 浅螺旋整体钻杆

通过整体敦粗铣凹槽工艺加工后经热处理增强其韧性、强度和耐磨性，所研制的钻杆承受转矩大于7 200 N·m，在100 MPa割缝压力条件下，钻杆之间不漏水，浅螺纹设计，可有效提高钻孔割缝排渣效果。钻杆结构如图3所示。1.4 超高压旋转水尾


本文编号：3334991