[发明专利]煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统及其方法

权利要求书

1.一种煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统，包含加砂系统、压裂泵送系统和远程测控系统，其特征在于：

所述压裂泵送系统包含压裂泵组和泵后高压管道，所述泵后高压管道的一端连接至压裂泵组的出口，另一端连接孔内压裂管路，所述泵后高压管道连接至加砂系统，所述加砂系统和压裂泵送系统均连接至远程测控系统以实现远程控制；

所述加砂系统包含至少两个储砂罐、装砂漏斗和输砂传送带，所述泵后高压管道连接至至少两个储砂罐，所述装砂漏斗位于所述输砂传送带的后端下方以接收传送过来的砂子，所述装砂漏斗的下端连接至储砂罐，以将砂子输入储砂罐。

2.如权利要求1所述的煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统，其特征在于：所述至少两个储砂罐包含第一储砂罐和第二储砂罐，所述第一储砂罐和第二储砂罐的结构相同，所述第一储砂罐包含高压储砂罐罐 体，所述高压储砂罐罐体为上大下小的减缩状，所述高压储砂罐罐体内设有可调电驱出砂器，其顶部中间位置设有所述可调电驱出砂器的远控电机，在顶部周缘设有排气口，且所述高压储砂罐罐体的上部侧壁设有连接至装砂漏斗的进砂口，中上部侧壁设有连接至进水平衡管的进水口，下部侧壁设有排渣口，底端设有连接至泵后高压管道的出砂口。

3.如权利要求2所述的煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统，其特征在于：所述第一储砂罐的进水口连接的进水平衡连接管的下端通过第一三通连接至泵后高压管道，所述第一储砂罐的出砂口通过第二三通连接至泵后高压管道，所述第二储砂罐底端的出砂口通过第三三通连接至泵后高压管道，所述第二储砂罐的进水口连接另一进水平衡管，所述另一进水平衡管通过第四三通连接至泵后高压管道。

4.如权利要求3所述的煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统，其特征在于：所述第一三通位于第二三通的上游，所述第三三通位于第四三通的上游。

5.如权利要求2所述的煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统，其特征在于：所述排气口设有排气口电磁阀，所述进砂口设有进砂口电磁阀，所述出砂口设有出砂口电磁阀，所述排渣口设有排渣口电磁阀，所述进水口设有进水口电磁阀，所述输砂传送带、压裂泵组、远控电机、排气口电磁阀、进砂口电磁阀、出砂口电磁阀、排渣口电磁阀和进水口电磁阀均连接至远程测控系统，所述电磁阀和远程测控系统均采用防爆型。

6.如权利要求1所述的煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统，其特征在于：所述装砂漏斗的顶端设有供砂子进入的开口，下端分别设有至少两条输砂管以分别连接至储砂罐的进砂口。

7.如权利要求2所述的煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统，其特征在于：所述可调电驱出砂器包括长轴、搅拌叶片和椎体螺旋引砂装置，所述长轴的上端连接于远控电机的传动轴，且所述长轴伸入高压储砂罐罐体内并设有至少一搅拌叶片，所述长轴的下端连接至椎体螺旋引砂装置。

8.如权利要求7所述的煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统，其特征在于：所述椎体螺旋引砂装置的上部较粗且向下逐渐变细，整个椎体螺旋引砂装置的椎体上焊接有螺旋叶片或洗削有螺旋槽，以将输入的砂子和泵送的水通过出砂口引入泵后高压管道。

9.一种如权利要求1-8中任一所述的煤矿井下水力压裂远程连续泵后高压加砂系统的方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤一：开启远程测控系统，将远控电机、各电磁阀处于关闭状态；

步骤二：开启第一储砂罐的排气口电磁阀和排渣口电磁阀，清空储砂罐体；关闭排渣口电磁阀，开启进砂口电磁阀，开启输砂传送带，将计量好的砂量装入第一储砂罐，关闭第一储砂罐的排气口电磁阀和进砂口电磁阀，关停输砂传送带，完成第一储砂罐的储砂；

步骤三：对第二储砂罐进行同样储砂操作，完成第二储砂罐的储砂；

步骤四：先开启第一储砂罐的进水口电磁阀，再开启出砂口电磁阀，随后启动远程电机，开始第一储砂罐加砂作业，当罐内剩余砂量小于0.05m³时，关闭第一储砂罐的出砂口电磁阀和进水口电磁阀，完成第一储砂罐的单次加砂；

步骤五：对第二储砂罐进行同样的加砂操作，完成第二储砂罐的单次加砂，在进行第二储砂罐的单次加砂的同时进行第一储砂罐的储砂操作；

步骤六：重复上述步骤二至五直至完成整个加砂操作。