[发明专利]一种煤层双筒高压脉冲波动注水发生装置

说明书

本发明公开了一种煤层双筒高压脉冲波动注水发生装置，包括脉冲波动主发生装置和辅助发生装置，主发生装置由高压缸体、触发式空心管柱塞、柱塞触发组件等组成；辅助发生装置由高压缸体、弹簧空心管柱塞等组成。将压力水通过低压缸体进水口注入，驱动柱塞触发组件压缩弹簧，当达到触发组件所需的条件时，主弹簧所蓄的弹簧势能瞬间释放，推动触发式空心管柱塞锤击高压缸体中的压力水，并通过注水管路向煤层进行注水，同时将产生的压力传至煤层，当锤击动作完成时，高压缸体中的压力水瞬间由辅助发生装置中弹簧空心管柱塞所蓄的压力水补充达到缓慢卸压，完成脉冲波动注水动作。强加压缓卸压可以更好地促使煤层发生疲劳破坏，有利于提高煤层注水效率。

技术领域

本发明涉及煤矿除尘技术领域，尤其涉及一种煤层双筒高压脉冲波动注水发生装置。

背景技术

现阶段，虽然我国煤炭安全高效开采达到了世界领先水平，但现有的除尘技术与装备都是“被动降尘”，未能实现“源头主动防尘”，造成各生产环节产生大量微米级粉尘，严重威胁矿井的安全生产与职工的身心健康。

煤层注水预湿煤体技术是井下最有效、最根本的主动防尘措施，但现有的煤层注水理论与技术指导现场施工时出现注水压力增加、注水流量降低、润湿效果差等难题；同时，现场煤层注水参数的选择大多凭借现场经验和主观判断，存在一定的盲目性，而现有的煤层注水技术提供的压力水无法实现煤体均匀致裂注水，致使低透、难浸煤层的注水防尘效果甚微，严重制约煤层注水防尘技术与装备的发展。

现有的静压注水和动压注水都是以恒定的压力进行注水，注水效果相对于脉动注水效果较差，脉动注水使煤体产生疲劳破坏，产生更多的裂隙和增强煤体的透气性，但现存较多的脉动注水方式在进行一次冲击后，没有后续压力补充，存在快速卸压的情况，这对注水效果产生了较大的影响，解决快速卸压问题和煤层注水困难问题引起了研究者的广泛关注。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出了一种煤层双筒高压脉冲波动注水发生装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种煤层双筒高压脉冲波动注水发生装置，包括：脉冲波动主发生装置和辅助发生装置；

其中，脉冲波动主发生装置包括高压缸体、低压缸体和弹簧底座；低压缸体一端与高压缸体固定连接，另一端设置柱塞触发组件，与弹簧底座固定连接，高压缸体和低压缸体缸体连接形成用于容置触发式空心管柱塞的腔体；低压缸体的缸壁上设置低压水进水口；所述弹簧底座内部分别设置用于容置压缩辅助弹簧和主弹簧的腔体，且压缩辅助弹簧与柱塞触发组件接触，主弹簧与触发式空心管柱塞底部接触；弹簧底座底部设置一出水下接头；

辅助发生装置包括辅助高压缸体、辅助低压缸体和辅助弹簧底座；辅助低压缸体一端与辅助高压缸体固定连接，另一端与辅助弹簧底座固定连接；辅助高压缸体和辅助低压缸体连接形成用于容置弹簧空心管柱塞的腔体，辅助低压缸体内设置用于承载弹簧空心管柱塞的挡板，挡板和辅助弹簧底座底板之间设置辅助弹簧；

高压缸体和辅助高压缸体之间通过管道联通。

其中，高压缸体和低压缸体之间、低压缸体和弹簧底座之间、辅助高压缸体和辅助低压缸体之间、辅助低压缸体和辅助弹簧底座之间均通过螺栓进行固定连接。

其中，高压缸体和低压缸体之间、低压缸体和弹簧底座之间、辅助高压缸体和辅助低压缸体之间、辅助低压缸体和辅助弹簧底座之间连接的位置均设置密封圈进行密封。

其中，弹簧底座外侧套置一脉冲波动主发生装置底座，辅助弹簧底座外侧套置一辅助发生装置底座。

其中，脉冲波动主发生装置底座通过螺栓紧固，与弹簧底座进行固定；辅助发生装置底座通过螺栓紧固，与辅助弹簧底座进行固定。