CN115596388B - 用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备及其使用方法，涉及煤矿水力压裂的技术领域，推进设备包括：单体液压支柱、压裂杆、推送组件、驱动组件和调节支架，推送组件包括：推送支架、第一限位部、第二限位部、定位部、延伸部和角度检测器，驱动组件包括固定推送架、弹性件、固定驱动件、柔性绳和动力车，固定驱动件位于固定推送架和第一限位部之间；柔性绳缠绕在固定驱动件上且与动力车相连；调节支架与推送支架相连。本发明的推进设备，可实现精准高效推送封孔器，有效减少推送封孔器的劳动力，降低井下生产成本。结构简单，便于操作，占地空间小，便于搬运，能够减少由于推送封孔器的工作而对井下生产的影响。

Description

用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及煤矿水力压裂的技术领域，尤其是涉及一种用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备及其使用方法。

背景技术

煤炭地下开采过程中，通常采用水力压裂技术来解除坚硬顶板长时悬顶的风险、控制顶板的顺序垮落、降低动载对采场围岩的冲击，实现煤炭资源安全高效回采。然而，目前井下常用的水力压裂封孔器通常采用人工或钻机推送。若采用人工推送，则耗费劳动力，推进效率低。若采用钻机推送，无法保证推送的精准性，同时钻机占用空间大，不便搬运，影响井下生产，并且使井下生产成本高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备，可实现精准高效地推送封孔器，有效减少推送封孔器的劳动力，降低井下生产成本。同时，结构简单，便于操作，占地空间小，便于搬运，能够有效地减少由于推送封孔器的工作而对井下生产的影响。

本发明还提出一种上述的推进设备的使用方法。

根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备，所述推进设备适于将所述封孔器推入水力压裂施工转孔中的预定位置，所述推进设备包括：单体液压支柱；压裂杆，所述推进设备通过所述压裂杆推送所述封孔器；推送组件，所述推送组件包括：推送支架、第一限位部、第二限位部、定位部、延伸部和角度检测器，所述推送支架包括首尾顺次连接的第一支架、第二支架、第三支架和第四支架以形成矩形的环状结构；所述第一限位部和所述第二限位部分别设在所述第一支架和所述第三支架上，并且所述第一限位部与所述第二限位部相对设置，所述压裂杆可依次穿设于所述第一限位部和所述第二限位部，并且所述压裂杆相对所述第一限位部和所述第二限位部可沿轴向移动；所述定位部适于套设在所述单体液压支柱上，所述定位部在所述单体液压支柱上的固定位置沿所述单体液压支柱的轴向可调；所述延伸部的一端固定连接在所述推送支架的外周壁上，另一端与所述定位部相连且相对所述定位部可绕中心轴线转动；所述角度检测器设在所述延伸部上以检测所述延伸部和所述推送支架相对水平面的倾斜角度；

驱动组件，所述驱动组件包括固定推送架、弹性件、固定驱动件、柔性绳和动力车，所述固定推送架的两端分别与第二支架和第四支架滑动配合，所述固定推送架上设有与所述第一限位部和所述第二限位部相对设置的止抵限位部，所述压裂杆适于穿设在所述止抵限位部上且相对所述止抵限位部可沿轴向移动；所述弹性件套设在所述第二支架和/或第四支架上，所述弹性件位于所述固定推送架与所述第三支架之间；所述固定驱动件位于所述止抵限位部和所述第一限位部之间，且与所述止抵限位部相对设置，所述压裂杆适于穿设于所述固定驱动件，所述固定驱动件可锁紧或松开所述压裂杆；

所述柔性绳的两个自由端分别与所述动力车相连，所述柔性绳的一部分缠绕在所述固定驱动件上以由所述动力车驱动所述固定驱动件朝向所述第二限位部的方向移动；

调节支架，所述调节支架与所述推送支架相连，所述调节支架的高度可调，所述调节支架与所述延伸部位于所述推送支架的平行于所述第一支架的中心轴线的两侧，并且所述调节支架靠近所述第一支架设置。

根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备，可实现精准高效地推送封孔器，有效减少推送封孔器的劳动力，降低井下生产成本。同时可知，本发明实施例的推进设备，结构简单，便于操作，占地空间小，便于搬运，能够有效地减少由于推送封孔器的工作而对井下生产的影响。

根据本发明的一些实施例，所述固定驱动件包括两个固定件，每个所述固定件包括相对设置的第一端面和第二端面，所述第一端面上设有第一固定槽，所述第一固定槽内设有增阻材料件，所述第二端面上设有多个第二固定槽，两个所述固定件通过柔性连接件相连，两个所述固定件的第一端面接触配合以使两个所述第一固定槽相对设置以限定出套设所述压裂杆的空间，所述柔性绳的一部分位于多个所述第二固定槽内。

在本发明的一些实施例中，每个所述第二端面上设有两个所述第二固定槽，两个所述第二固定槽间隔设置且相对所述第一固定槽对称。

根据本发明的一些实施例，所述调节支架包括支撑台和支撑柱，所述支撑台的顶部上设有第一限位槽，所述推送支架的拐角部分卡设在所述第一限位槽内，所述支撑台的底部设有第二限位槽，所述第二限位槽形成为球形槽，所述支撑柱包括底座和调节杆，所述调节杆的底端伸入所述底座内，并且所述调节杆相对所述底座可伸缩，所述调节杆的顶端形成球状以伸入所述第二限位槽内与所述第二限位槽配合。

根据本发明的一些实施例，所述第一限位部和所述第二限位部中的至少一个上设有限位件以使所述压裂杆只能从所述第一限位部向所述第二限位部的方向移动。

在本发明的一些实施例中，所述限位件包括多个间隔设置的弹性橡胶片，多个所述弹性橡胶片的第一端形成穿设口，所述压裂杆穿设于所述穿设口且与多个所述弹性橡胶片的第一端接触配合，每个所述弹性橡胶片的第二端朝向远离所述压裂杆的方向延伸，并且每个所述弹性橡胶片形成为朝内凹陷的曲面结构。

根据本发明的一些实施例，还包括限位滑轮组，所述限位滑轮组包括第一滑轮和第二滑轮，所述第一滑轮和所述第二滑轮分别设在所述定位部的外周壁上且与所述柔性绳接触配合，所述柔性绳的自由端穿过所述第一滑轮和所述第二滑轮之间的间隙后与所述动力车相连。

根据本发明的一些实施例，所述单体液压支柱为两个且相对所述推送支架对称设置，所述定位部和所述延伸部分别为两个，所述单体液压支柱、所述定位部和所述延伸部一一对应设置，每个所述延伸部的中心轴线与所述第三支架的中心轴线重合。

根据本发明的一些实施例，所述动力车为两个，所述柔性绳的两个自由端分别与两个所述动力车相连，所述固定推送架和所述第三支架上均设有限位夹，所述柔性绳的两个自由端分别穿过所述固定推送架和所述第三支架上对应的限位夹以与对应的所述动力车相连。

根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备的使用方法，所述推进设备为根据本发明上述实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备，所述推进设备的使用方法包括：

S1：将所述定位部套设在所述单体液压支柱上，将所述单体液压支柱升起以使所述单体液压支柱的顶端止抵在顶板岩层，底端止抵在底板岩层，根据施工转孔在煤岩层中的高度调节所述定位部在所述单体液压支柱上的固定位置；

S2：将所述推送支架与所述调节支架相连，并根据所述角度检测器调节所述调节支架的高度以调整所述推送支架相对水平面的倾斜角度，以使所述推进设备推送封孔器的角度与施工转孔角度一致；

S3：将所述压裂杆的一个自由端依次穿过所述第一限位部、所述固定驱动件、所述止抵限位部和所述第二限位部后与封孔器相连，使所述固定驱动件锁紧所述压裂杆，采用交叉捆绑法将所述柔性绳缠绕在所述固定驱动件上，并将所述柔性绳的自由端与所述动力车相连；

S4：启动所述动力车，控制所述动力车朝向远离所述推送支架的方向移动以拉动所述柔性绳移动以驱动所述固定驱动件朝向所述第二限位部的方向移动，此时所述弹性件被所述固定推送架挤压；

S5：当所述弹性件被挤压至收缩极限时，使所述固定驱动件松开所述压裂杆，关停所述动力车并松开所述动力车的刹车，在所述弹性件复位后，继续加接所述压裂杆，重复所述S1-S4的步骤，直至封孔器被推送到预定位置。

根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备的使用方法，方法简单，便于操作，可实现精准高效地推送封孔器，有效减少推送封孔器的劳动力，降低井下生产成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一些实施例的推进设备的示意图；

图2是根据本发明的一些实施例的固定推送件与柔性绳配合的示意图；

图3是根据本发明的一些实施例的固定推送件与压裂杆配合的示意图；

图4根据本发明的一些实施例的调节支架的示意图；

图5是根据本发明的一些实施例的调节支架的局部结构示意图；

图6是根据本发明的一些实施例的第二限位部的示意图；

图7是根据本发明的一些实施例的第二限位部的示意图；

图8是根据本发明的一些实施例的推进设备的局部结构示意图；

图9是根据本发明的一些实施例的角度检测器的示意图。

附图标记：

100、推进设备；

1、单体液压支柱；

2、压裂杆；

3、推送组件；31、推送支架；311、第一支架；312、第二支架；313、第三支架；314、第四支架；32、第一限位部、33、第二限位部；331、限位件；3311、弹性橡胶片；3312、穿设口；34、定位部；341、定位孔；35、延伸部；36、角度检测器；37、定位螺栓；

4、驱动组件；41、固定推送架；411、止抵限位部；42、弹性件；43、固定驱动件；431、固定件；4311、第一端面；4312、第二端面；4313、第一固定槽；4314、第二固定槽；432、增阻材料件；44、柔性绳；45、柔性连接件；451、第一连接部；452、第二连接部；453、第三连接部；46、限位夹；

5、调节支架；51、支撑台；511、第一限位槽；512、第二限位槽；52、支撑柱；521、底座；522、调节杆；

6、限位滑轮组；61、第一滑轮、62、第二滑轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图9描述根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备100。推进设备100适于将封孔器推入水力压裂施工转孔中的预定位置。

如图1-图9所示，根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备100，包括：单体液压支柱1、压裂杆2、推送组件3、驱动组件4和调节支架5。

具体而言，推进设备100通过压裂杆2推送封孔器，进而使封孔器被推送到预定位置。

推送组件3包括：推送支架31、第一限位部32、第二限位部33、定位部34、延伸部35和角度检测器36。

推送支架31包括首尾顺次连接的第一支架311、第二支架312、第三支架313和第四支架314以形成矩形的环状结构。从而使得推送支架31的结构简单、重量轻，制造简单，减少占用空间，便于推进设备100的运输和装配。

第一限位部32和第二限位部33分别设在第一支架311和第三支架313上，并且第一限位部32与第二限位部33相对设置，压裂杆2可依次穿设于第一限位部32和第二限位部33，并且压裂杆2相对第一限位部32和第二限位部33可沿轴向移动。从而可知，可将压裂杆2的一端穿过第一限位部32后，穿设第二限位部33，穿设完成后，第一限位部32和第二限位部33对压裂杆2起到一定的限位作用，还可以使压裂杆2沿轴向移动，从而能够在一定程度上提高推进设备100利用压裂杆2推送封孔器的效率。

定位部34适于套设在单体液压支柱1上，定位部34在单体液压支柱1上的固定位置沿单体液压支柱1的轴向可调。延伸部35的一端固定连接在推送支架31的外周壁上，另一端与定位部34相连且相对定位部34可绕中心轴线转动。角度检测器36设在延伸部35上以检测延伸部35和推送支架31相对水平面的倾斜角度。这里需要说明的是，在本发明实施例中，水平面指的是垂直于工作时装配好的单体液压支柱1延伸方向的平面。

由此可知，推送支架31是通过延伸部35而与定位部34相连的，进而当定位部34在单体液压支柱1上的位置固定，那么推送支架31设置延伸部35的部分高度即可固定。需要说明的是，这里的高度指的是定位部34与单体液压支柱1底端之间的距离，即定位部34与井下底板岩层表面的距离。

驱动组件4包括固定推送架41、弹性件42、固定驱动件43、柔性绳44和动力车。

固定推送架41的两端分别与第二支架312和第四支架314滑动配合，固定推送架41上设有与第一限位部32和第二限位部33相对设置的止抵限位部411，压裂杆2适于穿设在止抵限位部411上且相对止抵限位部411可沿轴向移动。由此可知，固定推送架41可在推送支架31上滑动，压裂杆2的一端可依次穿过第一限位部32、止抵限位部411和第二限位部33。

弹性件42套设在第二支架312和/或第四支架314上，弹性件42位于固定推送架41与第三支架313之间。从而可知，在本发明的具体实施例中，可以为弹性件42仅套设在第二支架312上，也可以为弹性件42仅套设在第四支架314上，还可以为弹性件42套设在第二支架312和第四支架314上，此时可以理解，弹性件42不止一个。弹性件42的安装方式简单、可靠。同时可以理解的是，当固定推送架41朝向第三支架313滑动时会挤压弹性件42而使弹性件42收缩蓄力，当固定推送架41不受力时，则弹性件42会释放弹力以复位，弹性件42在复位过程中会推动固定推送架41朝向远离第三支架313的方向滑动。

固定驱动件43位于止抵限位部411和第一限位部32之间，且与止抵限位部411相对设置，压裂杆2适于穿设于固定驱动件43，固定驱动件43可锁紧或松开压裂杆2。由此可知，压裂杆2的一端可依次穿过第一限位部32、固定驱动件43、止抵限位部411和第二限位部33，从而能够进一步对压裂杆2及压裂杆2的移动方向进行限定。提高推进设备100的结构可靠性。同时可知，在压裂杆2安装完成后，利用推进设备100推送封孔器时，可控制固定驱动件43处于锁紧压裂杆2的状态，进而可以有效地避免压裂杆2出现向后滑落的情况，保证推进设备100的工作的可靠性。需要说明的是，这里的“后”指的是与推送封孔器相反的方向。在一个压裂杆2被推送出去后，可控制固定驱动件43处于松开压裂杆2状态，以便于推进设备100继续加接另一个压裂杆2。

柔性绳44的两个自由端分别与动力车相连，柔性绳44的一部分缠绕在固定驱动件43上以由动力车驱动固定驱动件43朝向第二限位部33的方向移动。

从而可知，在本发明实施例的推进设备100中，是利用动力车拉动柔性绳44以驱动固定驱动件43朝向第二限位部33移动的，又由于第二限位部33设在第三支架313上，固定驱动件43与止抵限位部411相对设置，由此可以理解的是，当固定驱动件43移动至与固定推送架41接触时，固定驱动件43会止抵在止抵限位部411上，从而对止抵限位部411施加动力以驱动固定推送架41朝向第三支架313的方向滑动，进而在固定驱动件43、固定推送架41的带动下，可以使压裂杆2沿轴向朝第二限位部33移动，进而逐渐伸出第二限位部33，实现对封孔器的推送工作。同时可知，在固定推送架41朝向第二限位部33移动时，弹性件42收缩蓄力，当压裂杆2被送出以推送封孔器后，动力车被关停，弹性件42将释放弹性力以复位，此时，固定推送架41在弹性件42弹性力的驱动下将朝向第一支架311的方向移动，并且通过止抵限位部411推动固定驱动件43朝向第一支架311的方向移动。压裂杆2被送出，推进设备100的其他结构复位，进而可以继续加接压裂杆2、推送压裂杆2以将封孔器推送到预定位置。

调节支架5与推送支架31相连，调节支架5的高度可调，调节支架5与延伸部35位于推送支架31的平行于第一支架311的中心轴线的两侧，并且调节支架5靠近第一支架311设置。由此可知，当推送支架31设置延伸部35的部分高度确定后，可通过改变调节支架5的高度，进而调节推送支架31相对水平面的倾斜角度，从而可使压裂杆2的中心轴线与施工钻孔的中心轴线相对水平面的倾斜角度一致，进而提高压裂杆2推送封孔器的准确性，提高推进设备100的工作效率。

综上可知，本发明实施例的推进设备100，可实现精准高效地推送封孔器，有效减少推送封孔器的劳动力，降低井下生产成本。同时可知，本发明实施例的推进设备100，结构简单，便于操作，占地空间小，便于搬运，能够有效地减少由于推送封孔器的工作而对井下生产的影响。

根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备100，可实现精准高效地推送封孔器，有效减少推送封孔器的劳动力，降低井下生产成本。同时可知，本发明实施例的推进设备100，结构简单，便于操作，占地空间小，便于搬运，能够有效地减少由于推送封孔器的工作而对井下生产的影响。

如图1-图3所示，根据本发明的一些实施例，固定驱动件43包括两个固定件431，每个固定件431包括相对设置的第一端面4311和第二端面4312，第一端面4311上设有第一固定槽4313，第一固定槽4313内设有增阻材料件432，第二端面4312上设有多个第二固定槽4314，两个固定件431通过柔性连接件45相连，两个固定件431的第一端面4311接触配合以使两个第一固定槽4313相对设置以限定出套设压裂杆2的空间，柔性绳44的一部分位于多个第二固定槽4314内。

从而可知，固定驱动件43的结构简单、便于安装，柔性绳44的一部分是缠绕在多个第二固定槽4314内的，第二固定槽4314的设置可以在一定程度上对柔性绳44的缠绕进行限位，使柔性绳44缠绕的更加有规律，更加合理、可靠，同时还可以在一定程度上避免柔性绳44从固定驱动件43上松脱，进而提高推进设备100的可靠性。

同时可知，由于两个固定件431是通过柔性连接件45连接的，从而可控制两个固定件431的第一端面4311相互接触，由此使固定驱动件43锁紧压裂杆2。也可控制两个固定件431分离，进而可以使固定驱动件43松开压裂杆2，以便于压裂杆2穿设固定驱动件43，同时便于压裂杆2脱离固定驱动件43，使固定驱动件43在复位后可以重新加接另一个压裂杆2。另外，增阻材料件432的设置，可以提高固定驱动件43锁紧压裂杆2时的可靠性。可选地，增阻材料件432为摩擦增阻橡胶。

可选地，如图2和图3所示，柔性连接件45的包括顺次连接的第一连接部451、第二连接部452和第三连接部453，第二连接部452为弹性材料件，第一连接部451和第三连接部453分别与两个固定件431相连。

如图2和图3所示，在本发明的一些实施例中，每个第二端面4312上设有两个第二固定槽4314，两个第二固定槽4314间隔设置且相对第一固定槽4313对称。从而，使柔性绳44拉动固定驱动件43时，固定驱动件43受力更均匀，移动过程更稳定，进而提高推进设备100的可靠性。

如图1、图4和图5所示，根据本发明的一些实施例，调节支架5包括支撑台51和支撑柱52，支撑台51的顶部上设有第一限位槽511，推送支架31的拐角部分卡设在第一限位槽511内，支撑台51的底部设有第二限位槽512，第二限位槽512形成为球形槽，支撑柱52包括底座521和调节杆522，调节杆522的底端伸入底座521内，并且调节杆522相对底座521可伸缩，调节杆522的顶端形成球状以伸入第二限位槽512内与第二限位槽512配合。

由此可知，调节支架5与推送支架31的连接方式简单、可靠，便于装配。同时可以理解的是，调节杆522与支撑台51形成了球窝接头，从而使调节支架5的使用、安装和拆卸更加灵活、方便。调节支架5通过调整调节杆522相对底座521的伸缩程度，即可以调整高度，从而使调节支架5调节高度的方式，简单、易操作。

可选地，如图1所示，第一限位部32和第二限位部33位于推送支架31的中心轴线上，从而可以使推送支架31、第一限位部32和第二限位部33结构布置更加合理对称，进而提高推送组件3的结构可靠性。

如图1、图6和图7所示，根据本发明的一些实施例，第一限位部32和第二限位部33中的至少一个上设有限位件331以使压裂杆2只能从第一限位部32向第二限位部33的方向移动。由此可以有效地避免在压裂杆2被推送出以推进钻孔器时发生滑落后撤等现象的发生，进而可以有效地提高推进设备100的结构的可靠性和工作的高效性。同时可以理解的是，在本发明的具体实施例中，可以为第一限位部32上设有限位件331，还可以为第二限位部33上设有限位件331，又可以为第一限位部32和第二限位部33上均设有限位件331。

如图6和图7所示，在本发明的一些实施例中，限位件331包括多个间隔设置的弹性橡胶片3311，多个弹性橡胶片3311的第一端形成穿设口3312，压裂杆2穿设于穿设口3312且与多个弹性橡胶片3311的第一端接触配合，每个弹性橡胶片3311的第二端朝向远离压裂杆2的方向延伸，并且每个弹性橡胶片3311形成为朝内凹陷的曲面结构。

由此可知，如图6所示，当压裂杆2的第一端穿过穿设口3312时，压裂杆2的外周缘会与多个弹性橡胶片3311接触，同时推动多个弹性橡胶片3311的第一端朝向远离压裂杆2的中心轴线的方向移动，即使穿设口3312变大，即压裂杆2朝向第二限位部33方向移动是顺畅的。当压裂杆2穿设于穿设口3312后，压裂杆2受到朝向第一限位部32方向的驱动力时，由于弹性橡胶片3311的形状和位置设置，如图7所示，会使得压裂杆2的外周缘挤压弹性橡胶片3311，使弹性橡胶片3311发生变形收缩，即每个弹性橡胶片3311由朝内凹陷的曲面结构变成朝外凸出的曲面结构，从而对压裂杆2起到限位作用，能够有效地限制压裂杆2的移动方向，使压裂杆2只能从第一限位部32向第二限位部33的方向移动。由此可知，限位件331的结构简单、可靠性高、制造成本低，并且重量轻，有利于推进设备100的轻量化。

如图1和图8所示，根据本发明的一些实施例，还包括限位滑轮组6，限位滑轮组6括第一滑轮61和第二滑轮62，第一滑轮61和第二滑轮62分别设在定位部34的外周壁上且与柔性绳44接触配合，柔性绳44的自由端穿过第一滑轮61和第二滑轮62之间的间隙后与动力车相连。由此可知，第一滑轮61、第二滑轮62和柔性绳44的位置设置，使得柔性绳44与限位滑轮组6的配合方式简单，即柔性绳44同时与第一滑轮61和第二滑轮62接触配合，当动力车拉动柔性绳44，或者当弹性件42释放弹性力复位时，柔性绳44被拉动，从而使柔性绳44相对第一滑轮61和第二滑轮62发生移动，柔性绳44移动过程中，第一滑轮61和第二滑轮62滚动，进而可以对柔性绳44起到一定的限位、捋直作用，有利于使柔性绳44的移动更加平缓、不易变形、不易出现堆叠，进而可知限位滑轮组6的设置可以在一定程度上行提高推进设备100的可靠性。

如图1所示，根据本发明的一些实施例，单体液压支柱1为两个且相对推送支架31对称设置，定位部34和延伸部35分别为两个，单体液压支柱1、定位部34和延伸部35一一对应设置，每个延伸部35的中心轴线与第三支架313的中心轴线重合。由此可知，推送支架31通过两组一一对应的延伸部35和定位部34分别与对应的单体液压支柱1相连，进而可以通过调节定位部34在单体液压支柱1上的固定位置来限定第三支架313的高度，即第二限位部33的高度。

可选地，延伸部35与推送支架31为一体成型件。从而可以保证延伸部35设在推送支架31外周壁上的可靠性，同时提高推进设备100的生产制造效率、简化推进设备100的装配和拆卸流程。

可选地，如图1所示，定位部34上设有定位孔341，定位螺栓37适于穿过定位孔341以止抵在单体液压支柱1上。由此使得定位部34调整在单体液压支柱1上的固定位置的方式简单、可靠，便于操作。

如图1所示，根据本发明的一些实施例，动力车为两个，柔性绳44的两个自由端分别与两个动力车相连，固定推送架41和第三支架313上均设有限位夹46，柔性绳44的两个自由端分别穿过固定推送架41和第三支架313上对应的限位夹46以与对应的动力车相连。从而可知，两个动力车的设置，保证动力车拉动柔性绳44的可靠性，可以在一定程度上提高推进设备100的工作效率、保证推进设备100工作的可靠性。限位夹46的设置，能够进一步地对柔性绳44进行限位，有利于使柔性绳44的移动更加平缓、不易变形、不易出现堆叠，在一定程度上行提高推进设备100的可靠性。

可选地，动力车为小绞车。从而可知，动力车工作时，无需移动，就可以拉动柔性绳44使柔性绳44逐渐收缩，也可以释放柔性绳44以使固定驱动件43复位。不但可以保证推进设备100工作的可靠性，还能够有效减小推进设备100工作时在井下的占用空间。

可选地，如图1所示，限位夹46为两组，每组限位夹46为两个且分别设在固定推送架41和第三支架313上，两组限位夹46位于压裂杆2的两侧。从而可知，柔性绳44的两个自由端可分别穿过两组限位夹46后与对应的动力车相连。使得柔性绳44的布置更加均匀合理，提高推进设备100的结构可靠性。

根据本发明的一些实施例，柔性绳44为钢绞线。从而可以保证柔性绳44的强韧性，减少柔性绳44被拉拽时断裂的风险，有利于延长推进设备100的使用寿命，同时钢绞线来源广泛，便于更换。

具体地，如图9所示，角度检测器36为角度指示盘，从而使推进设100的使用更加方便、便于观察核对推进角度。

根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备100的使用方法，推进设备100为根据本发明上述实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备100，推进设备100的使用方法包括：

S1：将定位部34套设在单体液压支柱1上，将单体液压支柱1升起以使单体液压支柱1的顶端止抵在顶板岩层，底端止抵在底板岩层，根据施工转孔在煤岩层中的高度调节定位部34在单体液压支柱1上的固定位置；

S2：将推送支架31与调节支架5相连，并根据角度检测器36调节调节支架5的高度以调整推送支架31相对水平面的倾斜角度，以使推进设备100推送封孔器的角度与施工转孔角度一致；

S3：将压裂杆2的一个自由端依次穿过第一限位部32、固定驱动件43、止抵限位部411和第二限位部33后与封孔器相连，使固定驱动件43锁紧所述压裂杆2，采用交叉捆绑法将柔性绳44缠绕在固定驱动件43上，并将柔性绳44的自由端与动力车相连；

S4：启动动力车，控制动力车朝向远离推送支架31的方向移动以拉动柔性绳44移动以驱动固定驱动件43朝向第二限位部33的方向移动，此时弹性件42被固定推送架41挤压；

S5：当弹性件42被挤压至收缩极限时，使固定驱动件43松开压裂杆2，关停动力车并松开动力车的刹车，在弹性件42复位后，继续加接压裂杆2，重复S1-S4的步骤，直至封孔器被推送到预定位置。

根据本发明实施例的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备100的使用方法，方法简单，便于操作，可实现精准高效地推送封孔器，有效减少推送封孔器的劳动力，降低井下生产成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，所述推进设备(100)适于将封孔器推入水力压裂施工转孔中的预定位置，所述推进设备(100)包括：

单体液压支柱(1)；

压裂杆(2)，所述推进设备(100)通过所述压裂杆(2)推送所述封孔器；

推送组件(3)，所述推送组件(3)包括：推送支架(31)、第一限位部(32)、第二限位部(33)、定位部(34)、延伸部(35)和角度检测器(36)，

所述推送支架(31)包括首尾顺次连接的第一支架(311)、第二支架(312)、第三支架(313)和第四支架(314)以形成矩形的环状结构；

所述第一限位部(32)和所述第二限位部(33)分别设在所述第一支架(311)和所述第三支架(313)上，并且所述第一限位部(32)与所述第二限位部(33)相对设置，所述压裂杆(2)可依次穿设于所述第一限位部(32)和所述第二限位部(33)，并且所述压裂杆(2)相对所述第一限位部(32)和所述第二限位部(33)可沿轴向移动；

所述定位部(34)适于套设在所述单体液压支柱(1)上，所述定位部(34)在所述单体液压支柱(1)上的固定位置沿所述单体液压支柱(1)的轴向可调；

所述延伸部(35)的一端固定连接在所述推送支架(31)的外周壁上，另一端与所述定位部(34)相连且相对所述定位部(34)可绕中心轴线转动；

所述角度检测器(36)设在所述延伸部(35)上以检测所述延伸部(35)和所述推送支架(31)相对水平面的倾斜角度；

驱动组件(4)，所述驱动组件(4)包括固定推送架(41)、弹性件(42)、固定驱动件(43)、柔性绳(44)和动力车，

所述固定推送架(41)的两端分别与第二支架(312)和第四支架(314)滑动配合，所述固定推送架(41)上设有与所述第一限位部(32)和所述第二限位部(33)相对设置的止抵限位部(411)，所述压裂杆(2)适于穿设在所述止抵限位部(411)上且相对所述止抵限位部(411)可沿轴向移动；

所述弹性件(42)套设在所述第二支架(312)和/或第四支架(314)上，所述弹性件(42)位于所述固定推送架(41)与所述第三支架(313)之间；

所述固定驱动件(43)位于所述止抵限位部(411)和所述第一限位部(32)之间，且与所述止抵限位部(411)相对设置，所述压裂杆(2)适于穿设于所述固定驱动件(43)，所述固定驱动件(43)可锁紧或松开所述压裂杆(2)；

所述柔性绳(44)的两个自由端分别与所述动力车相连，所述柔性绳(44)的一部分缠绕在所述固定驱动件(43)上以由所述动力车驱动所述固定驱动件(43)朝向所述第二限位部(33)的方向移动；

调节支架(5)，所述调节支架(5)与所述推送支架(31)相连，所述调节支架(5)的高度可调，所述调节支架(5)与所述延伸部(35)位于所述推送支架(31)的平行于所述第一支架(311)的中心轴线的两侧，并且所述调节支架(5)靠近所述第一支架(311)设置。

2.根据权利要求1所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，所述固定驱动件(43)包括两个固定件(431)，每个所述固定件(431)包括相对设置的第一端面(4311)和第二端面(4312)，所述第一端面(4311)上设有第一固定槽(4313)，所述第一固定槽(4313)内设有增阻材料件(432)，所述第二端面(4312)上设有多个第二固定槽(4314)，两个所述固定件(431)通过柔性连接件(45)相连，两个所述固定件(431)的第一端面(4311)接触配合以使两个所述第一固定槽(4313)相对设置以限定出套设所述压裂杆(2)的空间，所述柔性绳(44)的一部分位于多个所述第二固定槽(4314)内。

3.根据权利要求2所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，每个所述第二端面(4312)上设有两个所述第二固定槽(4314)，两个所述第二固定槽(4314)间隔设置且相对所述第一固定槽(4313)对称。

4.根据权利要求1所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，所述调节支架(5)包括支撑台(51)和支撑柱(52)，所述支撑台(51)的顶部上设有第一限位槽(511)，所述推送支架(31)的拐角部分卡设在所述第一限位槽(511)内，所述支撑台(51)的底部设有第二限位槽(512)，所述第二限位槽(512)形成为球形槽，所述支撑柱(52)包括底座(521)和调节杆(522)，所述调节杆(522)的底端伸入所述底座(521)内，并且所述调节杆(522)相对所述底座(521)可伸缩，所述调节杆(522)的顶端形成球状以伸入所述第二限位槽(512)内与所述第二限位槽(512)配合。

5.根据权利要求1所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，所述第一限位部(32)和所述第二限位部(33)中的至少一个上设有限位件(331)以使所述压裂杆(2)仅可从所述第一限位部(32)向所述第二限位部(33)的方向移动。

6.根据权利要求5所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，所述限位件(331)包括多个间隔设置的弹性橡胶片(3311)，多个所述弹性橡胶片(3311)的第一端形成穿设口(3312)，所述压裂杆(2)穿设于所述穿设口(3312)且与多个所述弹性橡胶片(3311)的第一端接触配合，每个所述弹性橡胶片(3311)的第二端朝向远离所述压裂杆(2)的方向延伸，并且每个所述弹性橡胶片(3311)形成为朝内凹陷的曲面结构。

7.根据权利要求1所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，还包括限位滑轮组(6)，所述限位滑轮组(6)包括第一滑轮(61)和第二滑轮(62)，所述第一滑轮(61)和所述第二滑轮(62)分别设在所述定位部(34)的外周壁上且与所述柔性绳(44)接触配合，所述柔性绳(44)的自由端穿过所述第一滑轮(61)和所述第二滑轮(62)之间的间隙后与所述动力车相连。

8.根据权利要求1所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，所述单体液压支柱(1)为两个且相对所述推送支架(31)对称设置，所述定位部(34)和所述延伸部(35)分别为两个，所述单体液压支柱(1)、所述定位部(34)和所述延伸部(35)一一对应设置，每个所述延伸部(35)的中心轴线与所述第三支架(313)的中心轴线重合。

9.根据权利要求1所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，其特征在于，所述动力车为两个，所述柔性绳(44)的两个自由端分别与两个所述动力车相连，所述固定推送架(41)和所述第三支架(313)上均设有限位夹(46)，所述柔性绳(44)的两个自由端分别穿过所述固定推送架(41)和所述第三支架(313)上对应的限位夹(46)以与对应的所述动力车相连。

10.一种用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)的使用方法，其特征在于，所述推进设备(100)为根据权利要求1-9中任一项所述的用于井下煤岩层水力压裂封孔器的推进设备(100)，所述推进设备(100)的使用方法包括：

S1：将所述定位部(34)套设在所述单体液压支柱(1)上，将所述单体液压支柱(1)升起以使所述单体液压支柱(1)的顶端止抵在顶板岩层，底端止抵在底板岩层，根据施工转孔在煤岩层中的高度调节所述定位部(34)在所述单体液压支柱(1)上的固定位置；

S2：将所述推送支架(31)与所述调节支架(5)相连，并根据所述角度检测器(36)调节所述调节支架(5)的高度以调整所述推送支架(31)相对水平面的倾斜角度，以使所述推进设备(100)推送封孔器的角度与施工转孔角度一致；

S3：将所述压裂杆(2)的一个自由端依次穿过所述第一限位部(32)、所述固定驱动件(43)、所述止抵限位部(411)和所述第二限位部(33)后与封孔器相连，使所述固定驱动件(43)锁紧所述压裂杆(2)，采用交叉捆绑法将所述柔性绳(44)缠绕在所述固定驱动件(43)上，并将所述柔性绳(44)的自由端与所述动力车相连；

S4：启动所述动力车，控制所述动力车朝向远离所述推送支架(31)的方向移动以拉动所述柔性绳(44)移动以驱动所述固定驱动件(43)朝向所述第二限位部(33)的方向移动，此时所述弹性件(42)被所述固定推送架(41)挤压；

S5：当所述弹性件(42)被挤压至收缩极限时，使所述固定驱动件(43)松开所述压裂杆(2)，关停所述动力车并松开所述动力车的刹车，在所述弹性件(42)复位后，继续加接所述压裂杆(2)，重复所述S1-S4的步骤，直至封孔器被推送到预定位置。

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