[实用新型]新型水力扩孔扩煤量的计量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿瓦斯灾害防治技术领域，具体涉及一种新型水力扩孔扩煤量的计量装置。

背景技术

我国是世界上最大的原煤生产国和消费国，同时也是煤矿灾害最为严重的国家，瓦斯、水、火、煤尘、顶板事故时有发生。在各种煤矿灾害中，煤矿瓦斯灾害尤其严重，每年均造成大量的人员伤亡和恶劣的社会影响。

我国大部分煤层赋存具有“三高一低”的特点，即：煤层具有高地应力、高瓦斯含量、高瓦斯压力及较低透气性的特点。该特点使得我国煤层瓦斯采用单纯的瓦斯抽采措施治理难度较大，尤其是突出煤层，其煤层透气性更低，瓦斯含量及压力更高，且瓦斯衰减速度快，使得煤层瓦斯抽采难度大，预抽时间长，易导致煤巷掘进速度缓慢，造成矿井抽、掘、采严重失调，极大限制了煤矿产能的发挥。提高煤层透气性、强化瓦斯抽采成为众多煤矿亟待解决的问题。

《防治煤与瓦斯突出规定》等规定、规程要求对突出煤层采用保护层开采、预抽煤层瓦斯2种区域防突措施。但我国相当一部分煤层不具备保护层开采条件，只能采取预抽煤层瓦斯的区域防突措施。预抽煤层瓦斯的方法包括地面钻孔抽采、底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯等多种方法，其中，底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯措施由于通过在岩巷中施工穿层钻孔进行瓦斯抽采，安全性较高，在很多煤矿进行了推广应用。但该瓦斯抽采方法也存在钻孔工程量大、钻孔利用率低、单孔流量小、抽采效果有限等缺点，也在一定程度上限制了该方法的应用。

研究表明，煤层卸压是提高其透气性的有效途径。在各种增透措施中，水力扩孔措施通常配套底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯，是一种简单有效的增透手段。由于水力扩孔措施经济、有效，各煤矿企业广泛采用该措施进行煤层卸压，以期增加煤层透气性，强化瓦斯抽采效果，快速降低瓦斯含量和瓦斯压力，消除煤层突出危险性，提高煤巷掘进速度。

水力扩孔扩煤量是考察扩孔效果的重要参数。但目前在进行扩煤量计量时，一般采用防喷装置、水仓或编织袋收集扩孔剥落水煤浆、用矿车进行计量的方法进行计量。这些方法操作复杂，且只能计量扩孔作业场所附近沉淀的大颗粒煤体，无法搜集小颗粒煤粉，使得大量的粉煤随水流走，造成较大的计量误差；同时，该方法需要等扩孔完成后收集扩孔过程中所产生的大颗粒煤体及部分煤泥，作业时间较长，且扩孔所产生的煤体需要工人用铁锹等工具从巷道底板铲入矿车，工人劳动强度大。

为了克服上述水力扩孔扩煤量计量设备与计量方法存在的缺陷，亟需寻求新的设备和方法，提高水力扩孔扩煤量的计量精度、减轻劳动强度，以确保水力扩孔成果，提高煤层瓦斯抽采效果，保证煤矿安全生产。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种设计合理、安全可靠、能够准确、快速计量水力扩孔扩煤量的新型水力扩孔扩煤量的计量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：新型水力扩孔扩煤量的计量装置，包括铺设在巷道内的道轨、沿道轨行进的矿车和设在巷道内的钻机及高压泵系统，钻机及高压泵系统传动连接有扩孔钻杆，扩孔钻杆端部设有钻头，钻机及高压泵系统驱动扩孔钻杆和钻头倾斜向上钻孔，还包括沉淀桶和设在沉淀桶内并向上伸出沉淀桶的过滤筒，沉淀桶和过滤筒位于钻孔的孔口正下方，沉淀桶上半部均匀设有过滤孔，过滤筒包括垂直设在沉淀桶内并沿沉淀桶内壁均匀布置的八根伸缩支撑杆，八根伸缩支撑杆上沿垂直方向设有五个钢丝圈，所有伸缩支撑杆和钢丝圈外设有圆筒形的纱网。

中间的一个钢丝圈上沿圆周方向均匀设有四个快捷挂钩，快捷挂钩挂在沉淀桶的上端边沿上，纱网的下端边沿低于最下部的过滤孔的位置。

纱网上端设有上大下小呈圆锥形结构的聚浆罩，聚浆罩的上端口的直径大于纱网的内径。

采用本实用新型进行计量的方法，包括以下步骤:

（1）、加工制作两套同规格的沉淀桶和过滤筒

A、沉淀桶的加工制作：采用厚度为2mm的钢质材料圆筒进行加工，圆筒高度1000mm，直径800mm，在圆筒上部400mm处开设直径为5mm的过滤孔，相邻过滤孔的间距为50mm×50mm；

B、过滤筒的加工制作：采用纱网配合钢丝圈及伸缩支撑杆形成可变长度的过滤筒；具体加工制作方法为：

①将5根长度均为3200mm的钢丝等距离横向平行摆放，将8根长度为800mm的伸缩支撑杆等距离纵向固定在的5根钢丝上；

②将网孔直径为2mm的纱网固定在伸缩支撑杆上，使纱网可随伸缩支撑杆的伸缩调整纱网的高度；