CN205154525U - 脉冲式煤层注水泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种脉冲式煤层注水泵，该注水泵包括支架，支架上安装有隔爆电机、双柱塞高压泵及带有进水口的过滤水箱；隔爆电机驱动双柱塞高压泵运转，过滤水箱的出水口与双柱塞高压泵吸水口相通，双柱塞高压泵的注水口通向煤层。注水口输出压力为0～P的脉冲高压水，该种脉冲高压水通过管路系统注入煤层内部过程中，在不压裂煤层的条件下，脉冲高压水在煤层内部形成的“水击”现象，使煤体不断出现膨胀、收缩导致煤体疲劳破坏，煤体强面得到弱化，煤体弱面进一步延伸，从而达到煤体破裂程度增加，煤体裂隙的连通性增强，迫使煤层内部原有封闭裂隙相互沟通或直接在煤层内形成数量众多的新的小裂隙网，注水效率明显提升。
Description
一、技术领域
本实用新型属于注水泵技术领域，具体涉及一种脉冲式煤层注水泵。
二、背景技术
煤层注水是减少采煤工作面粉尘产生的最基本、最有效的措施。此外，煤体润湿后，其透气性将大大降低，水对瓦斯的运动起到明显的阻碍效应，煤中瓦斯涌出量和涌出速度都将大幅度下降。而且温度较低的冷水注入煤体后，由于水有较大的比热容和汽化潜热，对高温工作面的降温也是有利的。因此煤层注水是煤矿安全生产过程中的重要环节。影响煤层注水效果的主要因素包括注水压力以及煤体的透水性，而煤体的透水性则由煤层的裂隙程度和孔隙程度，煤层的湿润边角以及煤层硬度等因素有关。目前，煤层注水多采用高压注水形式。即利用高压泵将水压升高到一定压力后通过注水孔注入煤体，水在压差作用下充填煤层裂隙及孔隙，之后煤体在水压的作用下形成新的裂隙，增大了煤体的透水性。但是现有的注水泵多采用3柱塞，甚至是5柱塞、7柱塞。多个柱塞注水可以保证曲轴受力均衡，注水压力平稳。但该种注水相当于稳压注水，水压过小煤层不会形成新的裂隙；水压过大，容易在煤体局部形成较大裂隙，注水易散失于远处或煤体之外，对注水不利。
三、发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、设计合理，能够有效克服现有煤层注水诸多不足的脉冲式煤层注水泵。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：该注水泵包括支架，其特点是：支架上安装有隔爆电机、双柱塞高压泵及带有进水口的过滤水箱；隔爆电机驱动双柱塞高压泵运转，过滤水箱的出水口与双柱塞高压泵吸水口相通，双柱塞高压泵的注水口通向煤层。
采用上述结构，隔爆电机驱动双柱塞高压泵的两柱塞交替完成吸水、注水动作，注水口输出压力为0～P的脉冲高压水，对煤层产生动态冲击，类似冲击钻的冲击效果。该种脉冲高压水通过管路系统注入煤层内部过程中，在不压裂煤层的条件下，脉冲高压水在煤层内部形成的“水击”现象，使煤体不断出现膨胀、收缩导致煤体疲劳破坏，煤体强面得到弱化，煤体弱面进一步延伸，从而达到煤体破裂程度增加，煤体裂隙的连通性增强，迫使煤层内部原有封闭裂隙相互沟通或直接在煤层内形成数量众多的新的小裂隙网，注水效率明显提升。同时，过滤水箱会对吸入双柱塞高压泵的水进行过滤，避免硬质颗粒被吸入泵内造成堵塞，影响设备的正常运转；此外水箱对吸水具有缓冲作用，可以保护高压泵的使用寿命。本实用新型结构简单、设计合理，构思巧妙，填补了此类注水泵的空白，值得广泛的推广应用。
四、附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
五、具体实施方式
如图所示，本实用新型包括支架1。支架1上安装有隔爆电机2、双柱塞高压泵19及过滤水箱4。隔爆电机2驱动双柱塞高压泵19运转。过滤水箱4的出水口与双柱塞高压泵吸水口相通。双柱塞高压泵19的注水口10通向煤层。
双柱塞高压泵19包括壳体11，壳体11内设有通过联轴器17与隔爆电机2连接的两拐曲轴16，两拐曲轴16的两个连杆颈与连杆15大头孔连接，连杆15小头通过活塞14与中间杆13一端连接，中间杆13另一端与柱塞12一端连接，柱塞12置于密封工作容腔9的柱塞缸18内，密封工作容腔9两端分别设有注水口10及吸水口。上述两拐曲轴16相位角为180°，这样在隔爆电机2通过联轴器17驱动两拐曲轴16运转时，就能通过连杆15、活塞14及中间杆13带动两个柱塞12交替往复运动，完成吸水、注水动作。在双柱塞高压泵19上还设有调压阀8，调压阀8可以对注水时的注水压力进行调节。
过滤水箱4包括箱体20，箱体20的上部设有进水口3；内部设有过滤网5。该过滤网5经出水口通过给水管7与双柱塞高压泵19的吸水口相通。在密封工作容腔9与过滤水箱4之间设有溢流管6。这样，因煤层渗透性不佳导致注水压力高于调节压力时，高压水会经由溢水管6溢流回过滤水箱4，使注水压力降低，实现动态调节。
Claims (6)
1.一种脉冲式煤层注水泵，包括支架（1），其特征是：支架（1）上安装有隔爆电机（2）、双柱塞高压泵（19）及带有进水口（3）的过滤水箱（4）；隔爆电机（2）驱动双柱塞高压泵（19）运转，过滤水箱（4）的出水口与双柱塞高压泵吸水口相通，双柱塞高压泵（19）的注水口（10）通向煤层。
2.根据权利要求1所述的脉冲式煤层注水泵，其特征是：双柱塞高压泵（19）包括壳体（11），壳体（11）内设有通过联轴器（17）与隔爆电机（2）连接的两拐曲轴（16），两拐曲轴（16）的两个连杆颈与连杆（15）大头孔连接，连杆（15）小头通过活塞（14）与中间杆（13）一端连接，中间杆（13）另一端与柱塞（12）一端连接，柱塞（12）置于密封工作容腔（9）的柱塞缸（18）内，密封工作容腔（9）两端分别设有注水口（10）及吸水口。
3.根据权利要求2所述的脉冲式煤层注水泵，其特征是：两拐曲轴（16）相位角为180°。
4.根据权利要求1或2所述的脉冲式煤层注水泵，其特征是：双柱塞高压泵（19）上设有调压阀（8）。
5.根据权利要求1或2所述的脉冲式煤层注水泵，其特征是：过滤水箱（4）包括箱体（20），箱体（20）的上部设有进水口（3），内部设有过滤网（5）；该过滤网（5）经出水口通过给水管（7）与双柱塞高压泵（19）的吸水口相通。
6.根据权利要求1或2所述的脉冲式煤层注水泵，其特征是：柱塞高压泵（19）的密封工作容腔（9）与过滤水箱（4）之间设有溢流管（6）。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106321421A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-01-11 | 齐卫东 | 一种便携式多用途户外抽水装置 |
| WO2023029152A1 (zh) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 安装支架和辅助机构 |
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