[发明专利]一种煤矿井下车载串式双路加砂压裂成套装备

说明书

本发明涉及一种双路加砂压裂成套装备，属于煤矿设备技术领域，具体是涉及一种煤矿井下车载串式双路加砂压裂成套装备。本发明将加砂压裂泵、压裂泵电机、系统控制柜、过滤水箱和供水管路、加混砂装置等设备采用串式结构按次序分装到了定制矿车上，既满足了井下加砂压裂的各项功能需求，又极大程度上完成了系统的集成，适应了煤矿井下条巷式工作空间为主的施工环境，同时采用了系统内携砂、清水双水路布置和系统自监测监控，不仅提高了井下单加砂压裂泵组的安全稳定运行保障能力，而且大大提高了应急清水和携砂管路切换的效率，提升了在井下受限环境下进行加砂压裂工程施工的能力。

技术领域

本发涉及一种双路加砂压裂成套装备，属于煤矿设备技术领域，具体是涉及一种煤矿井下车载串式双路加砂压裂成套装备。

背景技术

水力压裂可以在脆性煤岩层中形成立体缝网，在煤岩层中建立了新的煤层瓦斯渗流通道，大大提高煤层瓦斯的抽采效率，但是压裂完成后煤岩层裂隙会在地层应力作用下自动闭合，影响最终的压裂抽采效果，急需在压裂过程中添加支撑剂进行裂隙支撑，提高压裂裂隙的留存时间，延长压裂增抽的抽采时效。另一方面，携砂高速流体也可以极大的提高煤岩层中的切割和造穴效率和效果，所以便于煤矿井下使用的加砂压裂泵组是煤矿井下水力化措施发展的必备基础装备。

但是煤矿井下作业空间以狭长巷道为主，对施工加砂压裂的装备布置和运输都提出了特殊的要求。不仅要实现加砂泵组和加混砂装置等多个部件的合理部署，同时为了应对加砂压裂过程中可能发生的砂堵等异常情况，还需要在受空间内设置泵组清水备用管路，并且实现清水管路和携砂管路的方便切换。

针对以上问题，本发明的设计者通过深入调研，研究设计出一种适用于煤矿井下的集成于平板矿车上的车载串式双路加砂压裂成套装备，由压裂泵、动力电机、供电控制、储供水和加混砂等集成于定制平板矿车上的功能模块及辅助管线等组成，装备整体融合了清水和携砂双水路系统、自动加混砂系统、供电保护系统和远程监控系统，实现了煤矿井下狭长巷道为主的受限空间环境下的多矿车多系统协同作业的携砂压裂施工，为煤炭行业提供了一种新型的煤矿井下加砂压裂装备及施工工艺技术方式。

发明内容

本发明提供了一种煤矿井下车载串式双路加砂压裂成套装备，本装备适用于煤矿井下水力加砂压裂、携砂水力切割和携砂水力造穴等方面的工程施工。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种煤矿井下车载串式双路加砂压裂成套装备，包括若干个依次连接的模块化矿车以及加砂压裂泵低压供液管路(21)，所述模块化矿石车至少包括：

一加砂压裂泵模块化矿车，所述加砂压裂泵模块化矿车设置一可转向的加砂压裂泵(1)；加砂压裂泵(1)被配置为能在施工时通过动力轴经万向轴连器(2)与一加砂压裂泵变频电机(4)传动轴连接；

一动力电机模块化矿车，与所述加砂压裂泵模块化矿车邻接，用于安置所述加砂压裂泵变频电机(4)；

一供电控制模块化矿车，其上设置有加砂压裂泵变频电机启动柜(5)和动力控制柜(7)；

一供水模块化矿车，其上设置压裂泵清水水路供液泵(10)以及加混砂装置清水供液泵(11)；所述压裂泵清水水路供液泵(10)连接加砂压裂泵清水供液管路(24)；

一加混砂模块化矿车，其上设置与所述供水模块化矿车水中相连的加混砂装置，所述加混砂装置连接加砂压裂泵携砂液供液管路(27)；

其中，所述加砂压裂泵低压供液管路(21)通过加砂压裂泵低压供液管路汇接(31)连接加砂压裂泵清水供液管路(24)和加砂压裂泵携砂液供液管路(27)以及加砂压裂泵(1)的低压进液口(2-12)。

优选的，上述的一种煤矿井下车载串式双路加砂压裂成套装备，所述加砂压裂泵模块化矿车包括：