煤矿井下磨料持续供给系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤矿井下磨料持续供给系统，以流体的流动方向为下游方向，包括并联加设置的第一加料机构和第二加料机构、用于为第一加料机构和第二加料机构添加磨料的射流添加机构、用于为第一加料机构和第二加料机构提供高压水的高压水机构和用于喷出高压水进行水射流作业的喷水机构；喷水机构与第一加料机构和第二加料机构相连接；第一加料机构和第二加料机构均为加料机构。本实用新型专利技术的煤矿井下磨料持续供给系统具有多种运行模式提供了基础，大大增强了煤矿井下磨料持续供给系统的适应性，能够实现不间断作业，并避免水办输料的缺陷。

Continuous Abrasive Supply System in Coal Mine

The utility model discloses a continuous abrasive supply system for underground coal mine, which takes the flow direction of the fluid as the downstream direction, including the first feeding mechanism and the second feeding mechanism in parallel, the jet feeding mechanism for adding abrasives to the first feeding mechanism and the second feeding mechanism, and the high-pressure water mechanism for providing high-pressure water for the first feeding mechanism and the second feeding mechanism. The sprinkler is connected with the first feeding mechanism and the second feeding mechanism. The first feeding mechanism and the second feeding mechanism are both feeding mechanisms. The underground abrasive continuous supply system of the utility model provides a basis for various operation modes, greatly enhances the adaptability of the underground abrasive continuous supply system of the coal mine, realizes uninterrupted operation, and avoids the defects of water handling.

【技术实现步骤摘要】
煤矿井下磨料持续供给系统
本技术涉及水射流作业如水力压裂
，尤其是一种磨料供给系统及其供给方法。
技术介绍
近年来，水力冲孔、水力割缝、水力压裂等工艺在瓦斯治理领域得到了广泛应用，取得了显著成果。为使这些工艺适用范围更广、瓦斯治理效果更好，需在传统纯水射流中加入磨料，以增加射流切割能力或支持人造缝隙。磨料加入方式分为前混合、后混合两种模式，但受到后混合磨料射流装置结构的影响，较难用于瓦斯治理领域。有学者尝试将前混合磨料射流运用于瓦斯治理领域，但传统前混合磨料射流难以连续供给磨料，导致瓦斯治理效果不明显。为此，本技术旨在解决井下前混合磨料射流不间断供给磨料的问题。专利技术人研究了采用水射流的方式运送磨料的方式，发现水射流运送磨料对管道的磨损较大。同时，多数磨料遇水容易板结，实验过程中残留水分极易通过文丘里管湿润料仓底部的磨料，导致磨料在料仓底部板结发生堵塞，影响正常的输料功能。如果采用气体运送磨料，则存在现实的技术困难：采用气作为载体，需要将作为载体的气体和磨料有效分离开来，避免载体随同磨料一起喷射出去、给水射流作业带来负面影响甚至导致水射流作业失败。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种连续输料的煤矿井下磨料持续供给系统，能够将气体和物料有效分离开来，实现不间断作业。为实现上述目的，本技术的煤矿井下磨料持续供给系统以流体的流动方向为下游方向，包括并联加设置的第一加料机构和第二加料机构、用于为第一加料机构和第二加料机构添加磨料的射流添加机构、用于为第一加料机构和第二加料机构提供高压水的高压水机构和用于喷出高压水进行水射流作业的喷水机构；喷水机构与第一加料机构和第二加料机构相连接；第一加料机构和第二加料机构均为加料机构。喷水机构包括喷头和与喷头相连接的高压喷水管路。高压水机构包括高压水泵和与高压水泵的出水口相连接的高压供水管路；高压水泵的进水口通过管路连接外置水源。射流添加机构包括总风管、文丘里管、磨料仓和压力调节阀，文丘里管通过其进风口和出风口串联在总风管上，文丘里管的负压口通过负压管连接磨料仓的底部；文丘里管上游侧的总风管用于连接煤矿井下的送风管，文丘里管下游侧的总风管连接第一加料机构和第二加料机构。各加料机构的结构相同，均包括竖向设置的加料罐，加料罐顶部连接有进料管，加料罐上部设有水平设置的筛网，进料管的上游端通过进料阀连接总风管的下游端；进料管的下游端由上至下伸入加料罐并延伸至筛网下方；加料罐上方的进料管连接有补水管；筛网的网孔小于磨料的粒径；筛网上方的加料罐连接有排气管，排气管的下游端开口在环境中，排气管上设有排气阀；加料罐底部连接有出水阀，出水阀连接有混合出水管，混合出水管的下游端连接所述高压喷水管路；混合出水管的中部连接有高压水进水管，高压水进水管上设有流量调节阀，高压水进水管的上游端通过高压水进水阀连接所述高压供水管路；所述补水管的上游端连接在流量调节阀上游侧的高压水进水管上。所述混合出水管的下游端设有截止阀。本技术具有如下的优点：本技术的煤矿井下磨料持续供给系统为多种运行模式提供了基础，大大增强了煤矿井下磨料持续供给系统的适应性。由于设置了至少两套加料机构，因此可以一套（组）加料机构进行正常的水射流作业，另一套（组）加料机构补充磨料，两套（组）加料机构交替进行水射流作业和补充磨料，从而实现连续水射流作业。本技术采用了煤矿井下的送风管中的气流作为输送磨料的介质和动力，非常适于井下使用，应用在井下时，不需要另外设置气源和气泵，节省了设备成本，简化了系统结构以及系统安装过程，并能够通过现有的煤矿井下送风管得到稳定可靠、源源不断的清洁气流，提高了水射流作业的稳定性和安全性。采用气流输送磨料，避免了磨料在磨料仓7底部板结发生堵塞的现象，保证了水射流作业的稳定性，水射流作业不再因意外而被打断，提高了作业质量和效率，也避免了水射流运送磨料带来的管道磨损快等问题。采用气流输送磨料相比水流输送磨料，另外还具有节约水资源、降低煤矿排水成本的优势。截止阀24能够防止高压水倒流，起到安全防护、保证工作稳定性的作用。高压水通过高压水进水阀后分为两路水，既解决了射流时在负压的作用下补充水的问题、解决了将磨料混合入高压水中的问题，也为配合流量调节阀22一起调节高压水中磨料的含量提供了基础。由于筛网15的网孔小于磨料的粒径，因此磨料进入筛网15下方的加料罐13后，就不会向上通过筛网15进入排气管17。同时随磨料一同进入加料罐13的气体则可以向上通过筛网15后进入排气管17排出。这样既完成了加料，又防止了排走输送介质（气体）时磨料一同被排走。附图说明图1是本技术的结构示意图。具体实施方式本技术中以流体的流动方向为下游方向。如图1所示，本技术的煤矿井下磨料持续供给系统包括并联加设置的第一加料机构9和第二加料机构10、用于为第一加料机构9和第二加料机构10添加磨料的射流添加机构、用于为第一加料机构9和第二加料机构10提供高压水的高压水机构和用于喷出高压水进行水射流作业的喷水机构；喷水机构与第一加料机构9和第二加料机构10相连接；第一加料机构9和第二加料机构10均为加料机构。喷水机构包括喷头1和与喷头1相连接的高压喷水管路2。高压水机构包括高压水泵3和与高压水泵3的出水口相连接的高压供水管路4；高压水泵3的进水口通过管路连接外置水源。射流添加机构包括总风管5、文丘里管6、磨料仓7和压力调节阀8，文丘里管6通过其进风口和出风口串联在总风管5上，文丘里管6的负压口通过负压管11连接磨料仓7的底部；文丘里管6上游侧的总风管5用于连接煤矿井下的送风管，文丘里管6下游侧的总风管5连接第一加料机构9和第二加料机构10。各加料机构的结构相同，均包括竖向设置的加料罐13，加料罐13顶部连接有进料管12，加料罐13上部设有水平设置的筛网15，进料管12的上游端通过进料阀14连接总风管5的下游端；进料管12的下游端由上至下伸入加料罐13并延伸至筛网15下方；加料罐13上方的进料管12连接有补水管16；筛网15的网孔小于磨料的粒径；筛网15上方的加料罐13连接有排气管17，排气管17的下游端开口在环境中，排气管17上设有排气阀18；加料罐13底部连接有出水阀19，出水阀19连接有混合出水管20，混合出水管20的下游端连接所述高压喷水管路2；混合出水管20的中部连接有高压水进水管21，高压水进水管21上设有流量调节阀22，高压水进水管21的上游端通过高压水进水阀23连接所述高压供水管路4；所述补水管16的上游端连接在流量调节阀22上游侧的高压水进水管21上。所述混合出水管20的下游端设有截止阀24。本技术还公开了上述煤矿井下磨料持续供给系统的供给方法，该包括单罐运行模式和双罐持续运行模式；加料机构包括工作状态和补料状态；工作状态下，加料机构的进料阀14、排气阀18关闭，出水阀19、流量调节阀22和高压水进水阀23打开；打开高压水泵3，外置水源中的水经过高压水泵3增压后，沿高压供水管路4进入高压水进水管21，通过高压水进水阀23后分为两路水，第一路水经补水管16和进料管12进入加料罐13的顶部，然后第一路水在通过加料罐13时携带磨料，携带有磨料的水经出水阀19进入混合出水管20并与第二路水混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.煤矿井下磨料持续供给系统，以流体的流动方向为下游方向，其特征在于：包括并联加设置的第一加料机构和第二加料机构、用于为第一加料机构和第二加料机构添加磨料的射流添加机构、用于为第一加料机构和第二加料机构提供高压水的高压水机构和用于喷出高压水进行水射流作业的喷水机构；喷水机构与第一加料机构和第二加料机构相连接；第一加料机构和第二加料机构均为加料机构。

【技术特征摘要】
1.煤矿井下磨料持续供给系统，以流体的流动方向为下游方向，其特征在于：包括并联加设置的第一加料机构和第二加料机构、用于为第一加料机构和第二加料机构添加磨料的射流添加机构、用于为第一加料机构和第二加料机构提供高压水的高压水机构和用于喷出高压水进行水射流作业的喷水机构；喷水机构与第一加料机构和第二加料机构相连接；第一加料机构和第二加料机构均为加料机构。2.根据权利要求1所述的煤矿井下磨料持续供给系统，其特征在于：喷水机构包括喷头和与喷头相连接的高压喷水管路。3.根据权利要求1或2所述的煤矿井下磨料持续供给系统，其特征在于：高压水机构包括高压水泵和与高压水泵的出水口相连接的高压供水管路；高压水泵的进水口通过管路连接外置水源。4.根据权利要求3所述的煤矿井下磨料持续供给系统，其特征在于：射流添加机构包括总风管、文丘里管、磨料仓和压力调节阀，文丘里管通过其进风口和出风口串联在总风管上，文丘里管的负压口通过负压管连接磨料仓的底部；文丘里管上游侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪莲，李梦茹，张宝桢，左伟芹，刘彦伟，郝富昌，赵发军，邓奇根，高保彬，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：新型
国别省市：河南,41