智能型瓦斯治理壓裂泵組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種智能型瓦斯治理壓裂泵組，其是由傳動壓裂執(zhí)行模塊、隔爆型動力模塊、遠(yuǎn)程智能控制模塊組成，所述三個模塊分別安裝在具有活動連接結(jié)構(gòu)的活動分體礦用板車上，且傳動壓裂執(zhí)行模塊與隔爆型動力模塊之間通過聯(lián)軸器連接，遠(yuǎn)程智能控制模塊直接控制傳動壓裂執(zhí)行模塊與隔爆型動力模塊。本發(fā)明智能型瓦斯治理壓裂泵組，完全適應(yīng)井下安全生產(chǎn)及壓裂、抽采瓦斯工藝特點(diǎn)，通過設(shè)備的運(yùn)行，使附近地層形成裂縫，提高煤體的透氣性，同時提高了瓦斯的抽采率，有效的增加了煤層氣的產(chǎn)出。
【專利說明】
智能型瓦斯治理壓裂泵組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤炭開采與煤礦安全治理設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別針對煤礦井下壓裂泵的改進(jìn)。

【背景技術(shù)】
[0002]煤礦安全生產(chǎn)是全國工業(yè)安全工作的重中之重，其中煤礦瓦斯事故是煤礦安全生產(chǎn)的第一隱患。國家一直大力鼓勵瓦斯治理技術(shù)與裝備的研發(fā)和生產(chǎn)。其中壓裂技術(shù)在治理瓦斯方面就是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。能源、煤炭工業(yè)屬于國家支柱產(chǎn)業(yè)，其中世界主要產(chǎn)煤國都十分重視開發(fā)煤層氣(瓦斯)。煤層氣作為一種優(yōu)質(zhì)高效清潔能源，它的大規(guī)模開發(fā)利用前景十分廣闊，煤層氣的治理與開發(fā)利用還具有一舉多得的功效:提高瓦斯事故防范水平，具有安全效應(yīng)；有效減排溫室氣體，產(chǎn)生良好的環(huán)保效應(yīng)；作為一種高效、潔凈能源，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。治理開采煤層氣(瓦斯)，將地面壓裂引入煤礦井下，實(shí)施煤體、巖體增壓增透，有效的加速瓦斯產(chǎn)出，形成全新的瓦斯開采與治理設(shè)備就勢在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種智能型瓦斯治理壓裂泵組，以適應(yīng)煤礦井下狹小空間，且具有遠(yuǎn)程智能控制、安全可靠的瓦斯治理設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)煤礦井下煤層氣(瓦斯)的綜合治理與開米。
[0004]智能型瓦斯治理壓裂泵組，其是由傳動壓裂執(zhí)行模塊、隔爆型動力模塊、遠(yuǎn)程智能控制模塊組成，所述三個模塊分別安裝在具有活動連接結(jié)構(gòu)的活動分體礦用板車上，且傳動壓裂執(zhí)行模塊與隔爆型動力模塊之間通過聯(lián)軸器連接，遠(yuǎn)程智能控制模塊直接控制傳動壓裂執(zhí)行模塊與隔爆型動力模塊。
[0005]傳動壓裂執(zhí)行模塊是由壓裂泵及變速器組成并用于執(zhí)行工藝；隔爆型動力模塊主要由隔爆型電動機(jī)組成并為整個系統(tǒng)提供動力源；遠(yuǎn)程智能控制模塊由啟動柜、控制柜及遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)組成并作為整套系統(tǒng)的中樞控制系統(tǒng)工作。
[0006]本發(fā)明智能型瓦斯治理壓裂泵組，完全適應(yīng)井下安全生產(chǎn)及壓裂、抽采瓦斯工藝特點(diǎn)，通過設(shè)備的運(yùn)行，使附近地層形成裂縫，提高煤體的透氣性，同時提高了瓦斯的抽采率，有效的增加了煤層氣的產(chǎn)出。
[0007]本發(fā)明主要優(yōu)點(diǎn)是:
1)三種模塊分別安裝在活動分體礦用板車設(shè)備在完全滿足煤礦井下工作條件下，具有移動轉(zhuǎn)廠便捷、運(yùn)輸方便、組裝簡單等特點(diǎn)；
2)傳動壓裂執(zhí)行模塊，主泵根據(jù)煤礦井下狹小的巷道尺寸設(shè)計(jì)為高效、節(jié)能、超高壓負(fù)載的短型結(jié)構(gòu)，體積精小、布局合理；主泵通過液力變速器傳動及調(diào)速，改變工況，使主泵產(chǎn)生不同壓力、不同流量，確保了針對煤礦井下不同工況、不同地應(yīng)力的應(yīng)用需求；
3)隔爆型動力模塊主要由隔爆型電動機(jī)及聯(lián)軸器組成，針對煤礦井下特點(diǎn)防護(hù)設(shè)計(jì)，提供整個泵組動力； 4)遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊(數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng))，由礦用隔爆兼本質(zhì)安全型軟起動器、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型壓力泵組用控制箱、礦用通訊電纜、礦用防爆計(jì)算機(jī)和防爆電動調(diào)節(jié)閥等連接構(gòu)成。對其余模塊中的壓力、流量、油壓、油溫、轉(zhuǎn)速等信號進(jìn)行邏輯計(jì)算監(jiān)護(hù)，運(yùn)用控制計(jì)算程序，處理即時信息，實(shí)施程序保護(hù)。遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊可離其余設(shè)備5公里以上操作，實(shí)現(xiàn)了煤礦壓裂工藝的安全作業(yè)。具有較高的使用安全性、可靠性和人性化設(shè)計(jì)工藝。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為圖1俯視圖。
[0009]圖號說明:1、活動分體礦用板車 2、傳動壓裂執(zhí)行模塊 3、隔爆型動力模塊4、遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊5、板車連接由壬6、聯(lián)軸器。

【具體實(shí)施方式】
[0010]I)本發(fā)明主要結(jié)構(gòu)簡述(見附圖1):
智能型瓦斯治理壓裂泵組，由三種模塊組成，分別是傳動壓裂執(zhí)行模塊2、隔爆型動力模塊3、遠(yuǎn)程智能控制模塊4組成，其又分別安裝在具有活動連接結(jié)構(gòu)的活動分體礦用板車I上，傳動壓裂執(zhí)行模塊與隔爆型動力模塊之間通過聯(lián)軸器6連接，遠(yuǎn)程智能控制模塊直接控制傳動壓裂執(zhí)行模塊與隔爆型動力模塊。其中傳動壓裂執(zhí)行模塊是由壓裂泵及變速器組成，用于執(zhí)行工藝的模塊，隔爆型動力模塊主要由隔爆型電動機(jī)組成，為整個系統(tǒng)提供動力源。遠(yuǎn)程智能控制模塊由啟動柜、控制柜及遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)等組成，作為整套系統(tǒng)的中樞，控制系統(tǒng)工作。
[0011]智能型瓦斯治理壓裂泵組以短型高速泵技術(shù)為基礎(chǔ)，以智能檢測及控制系統(tǒng)研發(fā)為核心，針對井下復(fù)雜工況，主要目標(biāo)是安全可靠、體積精小、便于運(yùn)輸。泵組整體布局在活動分體礦用板車I，板車上依次安裝傳動壓裂執(zhí)行模塊2、隔爆型動力模塊3、遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊4 ;其中傳動壓裂執(zhí)行模塊2和隔爆型動力模塊3之間通過板車連接由壬5及聯(lián)軸器6連接，遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊4外形結(jié)構(gòu)不與其他模塊相連，但與隔爆型動力模塊3電路連接，控制其運(yùn)行狀態(tài)及工藝參數(shù)；遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊5與氣控模塊3的氣路連接電控氣動遠(yuǎn)程換檔。同時遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊5還與傳動壓裂執(zhí)行模塊2電路連接，控制液力變速器換檔，監(jiān)控其各信號點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)及工藝參數(shù)。
[0012]2)、主要工作原理簡述:
該泵組作為煤礦開采和瓦斯治理的先期工藝的關(guān)鍵核心設(shè)備，具體工作狀態(tài)為:在巷道的作業(yè)面進(jìn)行開采前，先打壓裂孔，一般孔深幾十到上百米，安裝必須的封孔器、管路等，開始施行壓裂作業(yè)，遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊4控制啟動隔爆型動力模塊3，隔爆型動力模塊3將原動力帶動傳動壓裂執(zhí)行模塊2，傳動壓裂執(zhí)行模塊2是提供高壓壓裂介質(zhì)的核心設(shè)備，通過傳動壓裂執(zhí)行模塊2將高壓壓裂液注入入煤層及巖層中，使附近地層形成裂縫，提高煤體的透氣性，同時提高了瓦斯的抽采率，有效的增加了煤層氣的產(chǎn)出。同時遠(yuǎn)程智能控制系統(tǒng)模塊4可在井下距作業(yè)面1000米外進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，有效的杜絕了瓦斯突出等災(zāi)害對人員的傷害。
[0013]3)主要工藝技術(shù)參數(shù):
最大流量:Qmax =87.5 m3/h 最高壓力:Pmax =70MPa 驅(qū)動功率:Nmax =400kff 輸送介質(zhì):清水
4)應(yīng)用結(jié)論
該泵組通過對現(xiàn)場的調(diào)研和改進(jìn)，證明完全滿足煤礦瓦斯綜合治理及開采工藝的工作特點(diǎn)。設(shè)備具有遠(yuǎn)程智能控制、井下自適應(yīng)性強(qiáng)、超高能力負(fù)載、體積適宜井下作業(yè)等性能，其中遠(yuǎn)程化智能控制，能準(zhǔn)確的遠(yuǎn)程監(jiān)控整機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及工藝參數(shù)，控制液力變速裝置的電控遠(yuǎn)程換檔，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程超高壓調(diào)節(jié)，整套性能安全可靠，體積精小完全適合煤礦井下的移動及運(yùn)輸，組裝便捷。
【權(quán)利要求】
1.智能型瓦斯治理壓裂泵組，其特征是由傳動壓裂執(zhí)行模塊(2)、隔爆型動力模塊(3)、遠(yuǎn)程智能控制模塊(4)組成，所述三個模塊分別安裝在具有活動連接結(jié)構(gòu)的活動分體礦用板車(I)上，且傳動壓裂執(zhí)行模塊(2)與隔爆型動力模塊(3)之間通過聯(lián)軸器(6)連接，遠(yuǎn)程智能控制模塊(4)直接控制傳動壓裂執(zhí)行模塊(2)與隔爆型動力模塊(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型瓦斯治理壓裂泵組，其特征是傳動壓裂執(zhí)行模塊(2)是由壓裂泵及變速器組成并用于執(zhí)行工藝；隔爆型動力模塊(3)主要由隔爆型電動機(jī)組成并為整個系統(tǒng)提供動力源；遠(yuǎn)程智能控制模塊(4)由啟動柜、控制柜及遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)組成并作為整套系統(tǒng)的中樞控制系統(tǒng)工作。
【文檔編號】E21B43/26GK104265356SQ201410465730
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】朱舟, 王雨團(tuán), 李迎科, 馬寶剛, 鄭宏乾, 湯文婕, 唐春玲, 李小英, 王別好, 姚鵬飛, 何寶儀 申請人:寶雞航天動力泵業(yè)有限公司