[实用新型]水力扩孔卸压增透扩煤量的计量系统

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，具体涉及一种水力扩孔卸压增透扩煤量的计量系统。

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、煤尘、水、火、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，每年均有大量的瓦斯事故发生，且易造成瓦斯突出、瓦斯爆炸等群死群伤事故，给企业造成了严重的经济负担和恶劣的社会影响。

我国大部分煤层瓦斯赋存具有透气性低、瓦斯含量高、压力高的特点。尤其是突出煤层，透气性较低，抽采难度大，预抽时间长，易导致煤巷掘进速度缓慢，矿井抽、掘、采失调等问题，严重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和煤层瓦斯预抽两种区域防突措施，并要求“区域防突措施先行，局部措施补充”。但由于我国大部分煤层为单煤层开采，不具备保护层开采的条件，只能采用预抽煤层瓦斯的防突措施。在各种煤层瓦斯预抽措施中，底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯是一种广泛采用煤巷条带瓦斯抽采方法。该预抽方法具有设备简单、安全性高、施工方便、钻孔成孔率高等优点，在很多煤矿得到了应用；但该方法同时又存在消突费用高（岩巷掘进及打钻费用高）、钻孔有效利用率低、单孔瓦斯流量小等缺点，使得该方法在同等条件下抽采效果有限，也在一定程度上限制了该方法的推广。

针对底板岩巷穿层钻孔瓦斯抽采的弊端及矿井在瓦斯抽采方面所面临的透气性低等难题，各煤矿企业广泛采用水力扩孔等煤层卸压措施强化煤层瓦斯预抽工作，可实现增加煤层透气性，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，提高煤巷掘进速度等目的。由于水力扩孔上述的种种优点，使得该卸压增透措施得到广泛应用。

水力扩孔扩煤量是考察水力扩孔卸压增透效果的重要参数。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。这些方法操作流程复杂且需要预先在施工钻孔的孔口安装防喷装置等，无法实现扩孔水体与扩孔剥落煤体的快速、自动分离，使得作业场所布满水煤浆，作业环境恶劣，不利于安全生产；同时，该方法计量速度慢、测值误差大，不能精确考察扩煤量；且该方法无法收集扩孔过程中所产生的大量粉煤，也使得计量精度大大降低。

为了克服上述水力扩孔扩煤量计量设备与方法存在的缺陷，亟需寻求新的设备和方法，改善水力扩孔作业环境，准确计量扩煤量，确保扩孔卸压增透效果，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水力扩孔卸压增透扩煤量的计量系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：水力扩孔卸压增透扩煤量的计量系统，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，还包括集浆桶和设在集浆桶一侧的过滤桶，集浆桶和过滤桶均顶部敞口,集浆桶位于钻孔的孔口正下方，集浆桶和过滤桶位于道轨的一侧，钻机及高压泵系统位于道轨的另一侧，集浆桶一侧上部设有抽水泵,抽水泵的进水口外部套设有过滤网,集浆桶内倾斜设有手动运煤装置,手动运煤装置的下端位于集浆桶底部,手动运煤装置的上端伸出集浆桶并位于过滤桶的正上方,过滤桶侧部均匀设有过滤孔,过滤桶外包裹有纱网,纱网的网孔直径小于过滤孔的直径。

手动运煤装置包括倾斜设置的矩形框架,矩形框架通过安装架固定在集浆桶的内侧壁上，矩形框架下端水平转动设有从动辊,矩形框架上端转动设有与从动辊平行的主动辊,主动辊和从动辊直径通过环形的运煤胶带传动连接，运煤胶带外表面上水平设有一圈刮条，主动辊的中心轴的两端分别设有一个摇把。

集浆桶外侧部设有用于搬运集浆桶的第一手柄，过滤桶外侧部设有用于搬运过滤桶的第二手柄。

采用上述技术方案，本实用新型的计量方法，包括以下步骤:

（1）、加工制作两个过滤桶

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，在圆筒侧部开设直径为5mm的过滤孔，相邻过滤孔的间距为50mm×50mm，然后将纱网包裹并固定到过滤桶外部；

（2）、收集并沉淀水煤浆，并排出集浆桶内的水体