УСТАНОВКА НАСОСНАЯ ДЛЯ НАГНЕТАНИЯ ВОДЫ В УГОЛЬНЫЙ ПЛАСТ

Техническое решение относится к горному делу, в частности к устройствам для нагнетания воды в угольный пласт, и может быть использовано как для увлажнения, так и уменьшения крепости угольного массива.
Известна установка для нагнетания воды в угольный пласт, содержащая быстроходный трехплунжерный насос с постоянной подачей воды вне зависимости от сопротивления пласта, комплект высоконапорных рукавов и герметизатор скважины [1]. Недостатком установки является то, что подача воды в угольный пласт осуществляется вне зависимости от сопротивления пласта и поэтому, когда давление воды в скважине повышается до значения более допустимого, в насосной установке срабатывает предохранительный клапан, и весь расход жидкости выбрасывается на почву выработки. В этом случае, во-первых, не достигается эффект увлажнения угольного целика, так как процесс увлажнения требует определенного времени, во-вторых, происходит заиливание почвы выработки.
Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является установка насосная, состоящая из трехплунжерного насоса с понижающей зубчатой передачей, линии высокого давления и линии всасывающей, соединенных между собой трубкой для слива избыточной жидкости высокого давления во всасывающую линию, и электродвигателя, установленных на общей раме [2].
Недостатком данного технического решения является невозможность, в случае необходимости, поднятия давления в скважине выше, чем предусмотрено технической характеристикой насосной установки. Это в значительной степени ограничивает ее область применения, так как развиваемое установкой давление рабочей жидкости может быть недостаточным для эффективной пропитки угольного массива высокой крепости.
Технической задачей предлагаемого решения является расширение области применения установки за счет повышения давления рабочей жидкости в скважине до значения, необходимого для эффективной пропитки крепкого угольного массива, без перегрузки насосной установки и ее гидросистемы.
Поставленная задача достигается тем, что установка для нагнетания воды в угольный пласт, содержащая плунжерный насос с понижающей зубчатой передачей, всасывающую линию и линию высокого давления, соединенные между собой трубкой, и электродвигатель, установленные на общей раме, согласно техническому решению, снабжена устройством повышения давления, установленным на выходе линии высокого давления.
Указанная совокупность признаков позволяет не только эффективно пропитать угольный пласт, но и, в случае необходимости, произвести пошаговый гидравлический разрыв массива для увеличения площади его обнажения и облегчения газоотдачи при проведении работ по дегазации угольного пласта.
Сущность технического решения поясняется примером конкретной реализации и гидравлической схемой насосной установки.
Предлагаемая насосная установка включает в себя электродвигатель 1, плунжерный насос 2, всасывающую линию 3,питающуюся из шахтового пожарного водовода 4, линию 5 высокого давления. Всасывающая линия 3 и линия высокого давления 5 соединены между собой трубкой 6 через клапан 7 давления и обратный клапан 8. На выходе линии 5 высокого давления установлено устройство 9 повышения давления (далее УПД), от которого рабочая жидкость под давлением поступает через гибкие рукава 10 высокого давления и досылочные штанги 11 к герметизатору скважины 12.
Установка работает следующим образом. Рабочая жидкость (вода) от плунжерного насоса 2 поступает по линии 5 высокого давления к УПД 9, которое при малом давлении беспрепятственно пропускает ее к герметизатору 12 через гибкий рукав 10 высокого давления и досылочные штанги 11. При повышении давления рабочей жидкости в скважине (а следовательно и в УПД) до определенного значения, УПД мультиплицирует рабочую жидкость, поступающую из линии 5 высокого давления, и в новом качестве подает ее к герметизатору 12 через гибкий рукав 10 высокого давления и досылочные штанги 11, создавая тем самым давление в скважине, величина которого достаточна как для эффективной пропитки крепкого угольного массива, так и для его разрыва, в случае проведения работ по дегазации угольного пласта. При этом повышение давления рабочей жидкости в скважине осуществляется без перегрузки насосной установки и ее гидросистемы.
Источники информации
1. Машины и оборудование для угольных шахт: Справочник./ Под ред. В.Н.Хорина - 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Недра, 1987, С.341-342 (аналог);
2. Машины и оборудование для шахт и рудников. Справочник. - М.: МГГИ.- 1994.- С.97-98 (прототип).