一种煤矿井下钻井液循环净化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种煤矿井下钻井液循环净化系统，设置：第一处理箱，第一处理箱上依次搭设振动筛和絮凝加药装置，钻井液经振动筛进行振动过滤后，絮凝加药装置给第一处理箱内加入絮凝剂，絮凝处理获得初级处理水；第二处理箱，第二处理箱上搭设离心机，接收初级处理水进行离心后排入第二处理箱内储存。可去除10

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下钻井液循环净化系统


[0001]本技术属于钻探设备
，涉及一种煤矿井下钻井液循环净化系统。

技术介绍

[0002]目前，随着煤矿井下钻进设备和工艺的发展，孔底动力钻具功率越来越大，其驱动设备——泥浆泵的排量也越来越大，目前煤矿井下钻孔施工采用清水作为钻井液，钻井液从孔底携渣返出后，直接排放，不能做到循环利用，造成用水量激增，对煤矿生产用水造成巨大压力。
[0003]石油领域钻探施工通过固控系统解决了上述问题，但是石油领域采用的固控设备过于庞大，离心机转速高，电器防爆等级达不到煤安认证要求，无法在煤矿井下使用。
[0004]专利CN111577175A提供的一种煤矿井下钻孔钻屑固液分离装置及方法，采用振动筛、旋流除砂器、和旋流除泥器三级分离。振动筛先去除大颗粒钻屑，通常能去除120目(相当于125μm)以上的大颗粒，常用旋流除砂器分离粒度为40～100μm，常用旋流除泥器分离粒度为15～44μm，并且除砂率为90％左右，处理过的钻井液可用于常规回转钻进，但不能用于定向钻进，驱动孔底钻具(孔底马达)，残留的岩屑会对马达造成伤害，缩短马达使用寿命，而螺杆马达价格昂贵，进而造成施工成本增加。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种煤矿井下钻井液循环净化系统，实现钻井液的循环利用，降低钻孔施工用水量。
[0006]为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：
[0007]一种煤矿井下钻井液循环净化系统，设置：第一处理箱，第一处理箱上依次搭设振动筛和絮凝加药装置，钻井液经振动筛进行振动过滤后，絮凝加药装置给第一处理箱内加入絮凝剂，絮凝处理获得初级处理水；第二处理箱，第二处理箱上搭设离心机，接收初级处理水进行离心后排入第二处理箱内储存。
[0008]可选的，所述的第一处理箱包括依次并排设置的一级絮凝箱和二级絮凝箱，一级絮凝箱和二级絮凝箱通过溢流式通道连接；振动筛搭设在一级絮凝箱上，同时絮凝加药装置分别给一级絮凝箱加入一级絮凝剂，二级絮凝箱加入二级絮凝剂。
[0009]可选的，所述的絮凝加药装置设置溶解箱和储存箱，其上搭设第一加药组件和第二加药组件；第一加药组件将一级絮凝剂与水混合后加入第一处理箱内；第二加药组件将二级絮凝剂与水在溶解箱内溶解后，再输送给储存箱，储存箱的液体再加入第一处理箱内。
[0010]可选的，所述的溶解箱内设置溶解搅拌机，且与溶解箱连通设置第一转运泵和第一清水入口；第一转运泵将溶解箱内的液体转运至储存箱内。
[0011]可选的，所述的储存箱外连通设置第二转运泵，第二转运泵连接设置第一输药管。
[0012]可选的，所述的第一加药组件设置第一药斗，第一药斗下连通设置第一螺旋输药器，且第一螺旋输药器一端设置二通，一通连接设置第二清水入口，另一通连接设置第二输
药管。
[0013]可选的，所述的第二加药组件设置第二药斗，第二药斗下连通设置第二螺旋输药器；第二螺旋输药器与所述的溶解箱连通。
[0014]可选的，还设置孔口装置，所述的孔口装置设置四通，四通中的一通为第一球阀，连接瓦斯采集管；二通为第二球阀，第二球阀通过第二输送管与所述的振动筛连接，给振动筛输送钻井液；三通设置旋转防喷器，旋转防喷器夹紧钻杆，钻杆端部设置送水器；四通连接孔口套管。
[0015]可选的，还设置泥浆泵车，泥浆泵车一端连接第二处理箱，另一端通过第二输送管连接送水器。
[0016]可选的，还设置防爆电箱，所述的防爆电箱内集成有PLC及控制电路，通过PLC控制系统运行。
[0017]本技术的有益效果是：
[0018]采用振动筛、絮凝加药装置、离心机三级净化设备，可去除10
‑3μm以下的固体颗粒，包括钻进煤层时极细的煤层碎屑(染色颗粒)，经净化处理的钻井液可重复使用，不会对泥浆泵和螺杆马达造成损伤(而造成使用寿命降低)，可以实现钻井液循环使用，大幅降低钻孔施工用水量，减轻煤矿用水负担；
[0019]相比常规钻井液净化系统，增加了絮凝环节，将絮凝设备置于振动筛后，离心机前，使极细的煤层碎屑经絮凝后进入离心机，相当于将大量极细小的岩屑聚集成团后送入离心机，大大降低对离心机转速(分离因数)的要求，为整套设备煤安申请创造便利条件，提高设备安全系数；
[0020]增加絮凝装置后，对离心机的分离因数要求降低，因此可采用低转速离心机，提高了设备安全系数，降低了煤安申请难度，有利于在煤矿井下进行推广应用。
附图说明
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0022]图1是本技术的煤矿井下钻井液循环净化系统结构示意图；
[0023]图2是图1中的孔口装置结构图；
[0024]图3是图1中的絮凝加药装置结构图；
[0025]图4是基于本技术的煤矿井下钻井液循环净化系统设计的自动化控制系统结构图；
[0026]图中标号说明：
[0027]1‑
孔口装置、11
‑
第一运输管、12
‑
第二运输管、13
‑
四通、14
‑
第一球阀、15
‑
第二球阀、16
‑
旋转防喷器、17
‑
钻杆、18
‑
送水器；
[0028]2‑
振动筛；
[0029]3‑
絮凝加药装置、31
‑
溶解箱、311
‑
第一转运泵、312
‑
溶解搅拌机、313
‑
第一清水入口、32
‑
储存箱、321
‑
第二转运泵、322
‑
第一输药管、33
‑
第一加药组件、331
‑
第一药斗、332
‑
第一螺旋输药器、333
‑
第二输药管、334
‑
第二清水入口、34
‑
第二加药组件、341
‑
第二药斗、342
‑
第二螺旋输药器；
[0030]4‑
第一处理箱、41
‑
一级絮凝箱、42
‑
二级絮凝箱、43
‑
第一搅拌机、44
‑
第二搅拌机、
45
‑
第三搅拌机；
[0031]5‑
离心机、6
‑
第二处理箱、7
‑
第一计量泵、8
‑
泥浆泵车、9
‑
防爆电箱。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。
[0033]结合图1
‑
4，本技术的煤矿井下钻井液循环净化系统，设置：第一处理箱4，第一处理箱4上依次搭设振动筛2和絮凝加药装置3，钻井液经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下钻井液循环净化系统，其特征在于，设置：第一处理箱(4)，第一处理箱(4)上依次搭设振动筛(2)和絮凝加药装置(3)，钻井液经振动筛(2)进行振动过滤后，絮凝加药装置(3)给第一处理箱(4)内加入絮凝剂，絮凝处理获得初级处理水；第二处理箱(6)，第二处理箱(6)上搭设离心机(5)，接收初级处理水进行离心后排入第二处理箱(6)内储存。2.根据权利要求1所述的煤矿井下钻井液循环净化系统，其特征在于，所述的第一处理箱(4)包括依次并排设置的一级絮凝箱(41)和二级絮凝箱(42)，一级絮凝箱(41)和二级絮凝箱(42)通过溢流式通道连接；振动筛(2)搭设在一级絮凝箱(41)上，同时絮凝加药装置(3)分别给一级絮凝箱(41)加入一级絮凝剂，二级絮凝箱(42)加入二级絮凝剂。3.根据权利要求1或2所述的煤矿井下钻井液循环净化系统，其特征在于，所述的絮凝加药装置(3)设置溶解箱(31)和储存箱(32)，其上搭设第一加药组件(33)和第二加药组件(34)；第一加药组件(33)将一级絮凝剂与水混合后加入第一处理箱(4)内；第二加药组件(34)将二级絮凝剂与水在溶解箱(31)内溶解后，再输送给储存箱(32)，储存箱(32)的液体再加入第一处理箱(4)内。4.根据权利要求3所述的煤矿井下钻井液循环净化系统，其特征在于，所述的溶解箱(31)内设置溶解搅拌机(312)，且与溶解箱(31)连通设置第一转运泵(311)和第一清水入口(313)；第一转运泵(311)将溶解箱(31)内的液体转运至储存箱(32)内。5.根据权利要求3所述的煤矿井下钻井液循环净化系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王四一，刘建林，赵江鹏，李泉新，刘智，
申请(专利权)人：中煤科工西安研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：