[发明专利]一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统及使用方法

权利要求书

1.一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，包括远程控制系统(8)、高压加砂装置、压裂泵(1)，其特征在于：还设置有气动控制面板四(18)、气动控制面板五(19)，所述远程控制系统(8)通过信号传输系统与所述压裂泵(1)连接，所述高压加砂装置包括混骨料仓(9)、加骨料仓(15)、气动加砂阀、气动泄压阀(12)、安全阀(11)，所述气动泄压阀(12)安装在所述混骨料仓(9)上，所述混骨料仓(9)与所述加骨料仓(15)通过气动加砂阀连接，所述压裂泵(1)分别与混骨料仓(9)的注水口(10)、加骨料仓(15)的进水口(22)、气动控制面板四(18)的进水口连接，所述压裂泵(1)与混骨料仓(9)之间形成携砂液通道，所述压裂泵(1)与所述加骨料仓(15)之间形成前置液加注通道，所述压裂泵(1)与所述气动控制面板四(18)之间形成事故排查与处理通道，三个所述通道并联设置，所述加骨料仓(15)与所述气动控制面板四(18)均通过所述气动控制面板五(19)与钻孔(20)连接。

2.如权利要求1所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，其特征在于：所述压裂泵(1)通过四通(3)分别与混骨料仓(9)的注水口(10)、加骨料仓(15)的进水口(22)、气动控制面板四(18)的进水口连接，所述四通(3)与所述混骨料仓(9)的注水口(10)之间设置有气动控制面板一(4)，所述四通(3)与所述加骨料仓(15)的进水口(22)之间设置有气动控制面板二(5)，加骨料仓(15)的出水口(23)与所述气动控制面板五(19)之间设置有气动控制面板三(16)，所述气动控制面板四(18)、气动控制面板五(19)、气动控制面板三(16)分别与三通(17)的各接口连接。

3.如权利要求2所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，其特征在于：所述气动控制面板通过供风软管与煤矿井下压风管路连接，所述供风软管设置可远程控制所述气动控制面板开闭的控制阀门。

4.如权利要求1所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，其特征在于：所述混骨料仓(9)至少包含2个出砂口，1个安全泄压兼填砂口，1个泄压口及1个注水口(10)，所述2个出砂口分别通过气动加砂阀与所述加骨料仓(15)连接，所述安全泄压兼填砂口与安全阀(11)连接，所述泄压口与气动泄压阀(12)连接。

5.如权利要求1或4所述的一种煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统，其特征在于：所述气动加砂阀通过供风软管与煤矿井下压风管路连接，所述供风软管上设置可远程控制所述气动加砂阀开闭的控制阀门。

6.根据权利要求1-5任一项所述的煤矿水力压裂气控多路并联加砂系统的使用方法，其特征在于：所述方法包含如下步骤：

步骤一：首先关闭气动加砂阀一(14)、气动加砂阀二(13)、打开气动泄压阀(12)，拆掉安全阀(11)，从安全泄压兼填砂口向混骨料仓(9)中加入砂；

步骤二：安装安全阀(11)，关闭气动泄压阀(12)、气动控制面板一(4)、气动控制面板四(18)，打开气动控制面板二(5)、气动控制面板三(16)、气动控制面板五(19)；

步骤三：启动压裂泵(1)注入前置液，通过远程监控系统观察系统压力变化，若出现了明显的压力下降则停止前置液的注入，开始进行加砂作业；若未出现明显的压力下降，则按照设计参数完成前置液注入作业；

步骤四：前置液注入完成后，启动气动加砂阀一(14)，打开气动控制面板一(4)，进行加砂作业，砂注入量达到设计参数时完成加砂作业；

步骤五：加砂完成后，关闭气动控制面板一(4)，然后关闭气动加砂阀一(14)，开始注入顶替液，当顶替液注入量达到设计参数时完成钻孔的水力压裂加砂增透施工；

步骤六：施工完成后应先停压裂泵(1)，然后关闭气动控制面板五(19)，打开气动泄压阀(12)、气动加砂阀一(14)、气动加砂阀二(13)后等待系统泄压，泄压完成后及时将管路拆解并用清水将整个系统清洗干净。

7.如权利要求6所述的使用方法，其特征在于：所述步骤四中，通过控制气动控制面板二(5)的开启与闭合调整加砂速度和加砂比例。