一种煤矿掘进工作面高压水力割缝机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107217988A(43)申请公布日2017.09.29(21)申请号201710372962.3(22)申请日2017.05.24(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽西大街新矿院路18号太原理工大学采矿工艺研究所(72)发明人冯增朝王再胜赵阳升王玉禄李耀谦赵东(74)专利代理机构山西五维专利事务所(有限公司)14105代理人杨耀田(51)Int.Cl.E21B7/18(2006.01)E21B7/02(2006.01)E21F7/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种煤矿掘进工作面高压水力割缝机(57)摘要一种煤矿掘进工作面高压水力割缝机，涉及凿岩类机械，解决现有高压水力割缝机体积庞大、移动不方便的问题。本发明的高压水泵、液压泵站、夹持-推进机构、液压控制阀体组安装在机架上；机架前后安装四个支撑油缸；夹持-推进机构由夹持器、夹持器轨道和推进油缸组成，高压钻杆为多根连接的钢管，连接处有密封；液压控制阀体组由主阀体、行走支撑控制阀组、割缝动作阀组组成，主控阀为三位四通阀，有三个操作位，行走支撑阀体组由行走马达控制阀体和支腿油缸的控制阀体组成，割缝动作阀体组由夹持器控制阀体、推进油缸控制阀体和夹持器轨道油缸控制阀体组成。本发明用于改造煤层透气性,消除煤层部分地应力，具有设备体积小，便于移动的优点。CN107217988ACN107217988A权利要求书1/1页1.一种煤矿掘进工作面高压水力割缝机，其特征在于：所述煤矿掘进工作面高压水力割缝机包括：机架(1)、行走履带(2)、液压泵站(3)、高压水泵(4)、夹持-推进机构(5)、液压控制阀体组；所述高压水泵(4)、液压泵站(3)、夹持-推进机构(5)、液压控制阀体组安装在有履带为支撑的机架(1)上；所述机架(1)的前后两方共安装四个垂直方向的支撑油缸(10)，支撑油缸(10)由行走支撑控制阀组(8)控制；所述夹持-推进机构(5)由夹持器(5-1)、夹持器轨道(5-2)和推进油缸(5-3)组成，所述夹持器轨道(5-2)为两根平行安装的油缸，油缸的壳体作为夹持器的轨道，油缸的活塞为割缝机的水平支撑杆，所述推进油缸(5-3)为中空油缸，使高压钻杆(6)能够穿过油缸；所述高压钻杆(6)为多根相互连接的钢管，在连接处有密封装置；所述液压控制阀体组分为主阀体(7)、行走支撑控制阀组(8)、割缝动作阀组(9)三部分，主控阀(7)为三位四通阀，有三个操作位，行走支撑阀体组(8)由左右行走马达控制阀体和4个支腿油缸的控制阀体组成，割缝动作阀体组(9)由前后夹持器控制阀体、推进油缸控制阀体和夹持器轨道油缸控制阀体组成。2.根据权利要求1所述的煤矿掘进工作面高压水力割缝机，其特征在于：所述行走支撑控制阀组(8)安装在高压水泵(4)的电机上方，通过支架固定在机架(1)上，行走支撑控制阀组(8)手柄的活动方向与履带的运动方向一致；所述割缝动作控制阀组(9)安装在高压水泵(4)的泵头上。3.根据权利要求1所述的煤矿掘进工作面高压水力割缝机，其特征在于：所述高压钻杆(6)为长度2～4米钢管，两根高压钻杆由螺纹连接，连接的高压钻杆可以密封100MPa的高压水，高压钻杆的前端安装割缝钻头(11)，高压钻杆的后端安装高压水配水套(12)。2CN107217988A说明书1/3页一种煤矿掘进工作面高压水力割缝机技术领域[0001]本发明涉及凿岩类机械，是一种利用高压水射流切割煤层，改造煤层透气性,从煤矿的巷道中消除煤层部分地应力的高压水力割缝设备。背景技术[0002]地下煤层被上覆岩层，以及内部储存的瓦斯气体的挤压，与煤层的强度处于平衡稳定状态。瓦斯以吸附和游离状态赋存在煤层中，当采矿作业破坏了地层气体压力，煤层上覆的岩层重力与煤层强度的平衡时，就会导致煤与瓦斯突出。即大量的块体煤突然迅速破坏成粉状，在瓦斯的推动作用下涌入煤矿的巷道中，埋没巷道中的设备和人员。在特定的条件下还会发生瓦斯爆炸，形成更严重的煤矿灾害。我国是世界上受煤与瓦斯突出危害严重的国家之一。全国国有大型煤矿和地方国有煤矿中共有煤与瓦斯突出矿井300多对。[0003]目前预防煤与瓦斯突出的主要措施有：1)保护层的预先开采，即先开采与突出煤层相邻的没有突出倾向煤层，这种方法经常受到两个煤层之间的距离限制，当距离太大时不能使用；2)超前钻孔抽采，即在采矿或巷道掘进之前，向有突出倾向的煤层打瓦斯抽采钻孔，提前排出煤层中的瓦斯；3)卸压钻孔，即在采矿或巷道掘进之前，向有突出倾向的煤层施工密集的钻孔，卸除煤层受到的上覆岩层的压力；4)水力压裂，即在采矿或巷道掘进之前，向煤层注入高压水，将煤层压裂，以增加煤层的透气性，降低瓦斯压力