[实用新型]煤层高压脉动水锤注水装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种注水装置，尤其是适用于煤层，特别是透气性很差的难注煤层的煤层高压脉动水锤注水装置。

背景技术

随着煤矿开采的过程中，使用机械化完成的程度极度的加深，工作面采煤机割煤和掘进机掘进时产生的粉尘浓度越来越大，煤矿井下的粉尘危害日益严重，有些甚至达到 10g/m³，严重的污染了作业环境，工人长期处于该环境下工作极易患职业尘肺病，此外，还易引起煤与瓦斯爆炸。因此，煤矿的开采过程中必须有效的治理粉尘，以降低粉尘浓度。而我国《煤矿安全规程》中亦有规定，机械化采煤工作面必须采取煤层注水。该注水防治粉尘的原理是：注水后，润湿煤体内的原生煤尘，使其失去飞扬能力且改变煤体力学性质。注水防治瓦斯爆炸的原理是：瓦斯压力大而透气性又很小的煤层中，在地压和瓦斯压力共同作用下常发生煤与瓦斯突出，煤层注水进入孔隙，裂隙封闭了吸附瓦斯解吸的通道，阻止了瓦斯的释放，使瓦斯不能显现其压能，所以就降低了瓦斯释放时产生的能量，减少了瓦斯破碎煤体的可能性。而传统的静压注水属于恒定压力注水，采用该方法有很大的弊端，其一：注水流量将会随注水时间延长而逐渐降低；因为随着注水时间的增加，湿润范围增大，渗透路径变长，因而增加了渗透阻力，造成流量下降。其二，煤经水湿润后，一些孔裂隙已充满了水，单位时间内无需这么大的注水量，因而致使流量下降，进而造成煤体的湿润效果较差，无法达到理想的降尘效果。由此可见，传统的静压注水由于水输送距离较长以及密封差等原因造成的注水压力低，已不能达到现场降尘所需要的效果。

发明内容

为了克服传统的静压注水方式随着注水时间的增长，会产生渗透力减小、流量下降等问题，继而导致对煤体湿润效果差的缺陷，本实用新型提供了一种煤层高压脉动水锤注水装置，该水锤注水装置能使注水流量恒定不变，从而更有效、均匀地湿润煤体，以达到更好地降尘效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该煤层高压脉动水锤注水装置包括高压脉动水锤、高压缸回水管路、供水水箱、电机、水泵、低压缸供水管路、低压缸回水管路、泄压阀、低压水进口球阀、高压缸回水管路球阀、高压缸球阀、高压管路、静压水管路、入口球阀、水表、球阀、压力表、单向阀、过滤器、封孔管接头、出水管；该煤层高压脉动水锤注水装置有一个电机，电机履带连接水泵，水泵吸水管连接到供水水箱，供水水箱的顶部连接有高压脉动水锤，水泵的管路上连出的低压缸供水管路通过低压水进口球阀的一端与高压脉动水锤的一侧进行连接，在高压脉动水锤的一侧连接的低压水进口球阀向下还设有泄压阀，泄压阀通过低压缸回水管路连接到供水水箱；高压脉动水锤顶部向上依次按顺序连接有高压缸回水管路球阀、高压缸球阀以及高压管路，高压缸回水管路球阀与供水水箱通过高压缸回水管路进行连接；高压管路的顶部连接着静压水管路，两者的交接处的一侧设有单向阀，另一侧也即静压水管路的末端，设有过滤器，过滤器另一端设有出水管，出水管的出水口处设有封孔器接头；静压水管路入口处装有入口球阀，水表和压力表，通过球阀与压力表相连。

通过观察水表和压力表来判断开启煤层高压脉动水锤注水装置，当注水压力小于注水阻力，注水流量很小时，开始用高压脉动水锤进行注水；在三通与静压水管路的连接处设置的单向阀，能够避免因高压脉动水锤运作对高压管路12中产生压力较大而对静压水管路造成影响。

开启煤层高压脉动水锤注水装置，只需打开高压缸球阀、高压缸回水管路球阀以及低压水进口球阀；电机通过履带传动来带动水泵工作，水泵从供水水箱内吸水并将水以一定的压力和流量打到高压脉动水锤的低压缸供水管路中，从而驱动高压脉动水锤工作产生周期性高压脉冲波，并通过高压管路、过滤器传播到待注水煤层中，20为封孔器接头,完成驱动的水经高压缸回水管路流回到供水水箱；待注水煤层的湿度达到安全生产要求后，人工打开泄压阀，低压缸的水经低压缸回水管路回到供水水箱。

在图中，所述高压脉动水锤装置为专利号为200610161401申请的专利产品，该产品能够不断地向外喷射脉冲水射流，适宜对煤层注水做管路注水。

本实用新型的有益效果是：该煤层高压脉动水锤注水装置只需在传统静压注水系统上加一套小型的水锤发生装置即可产生明显的效果，并且水锤周期和强度均可调，可以针对不同性质煤层进行调节，保证注水流量稳定，达到更好的湿润降尘效果，该装置结构简单，操作简单，方便使用，效果明显，易于普及。