本發(fā)明涉及煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在礦井鉆探作業(yè)中，鉆井過(guò)程需要大量的水或泥漿來(lái)冷卻鉆頭、攜帶巖屑以及平衡地層壓力。傳統(tǒng)的供水方式通常是為每臺(tái)鉆機(jī)配置獨(dú)立的供水系統(tǒng)，這不僅占用空間大，而且效率低下，能耗高，維護(hù)成本也相對(duì)較高。隨著節(jié)能減排的需求和自動(dòng)化、智能化技術(shù)的發(fā)展，集中供水系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，成為現(xiàn)代鉆探工程的重要組成部分。

2、目前，鉆機(jī)群共用一趟“供水管路”的情況下，管路內(nèi)供水壓力不足并且管路內(nèi)供水壓力下較降快，嚴(yán)重影響礦井瓦斯的高效治理和安全生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明正是基于上述技術(shù)問(wèn)題，提出了一種鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)。

2、一種鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)，包括：恒壓供水系統(tǒng)、保底壓力供水系統(tǒng)、密封罐，所述密封罐下部的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述密封罐底部設(shè)有承壓進(jìn)水口，所述密封罐為兩個(gè)，分別為中部密封罐和末端密封罐，所述中部密封罐的所述出水口與所述末端密封罐的所述進(jìn)水口通過(guò)高壓管路串聯(lián)；

3、所述恒壓供水系統(tǒng)包括水池、供水管路、水泵、一級(jí)高壓供水管路、二級(jí)高壓供水管路，所述水池通過(guò)所述供水管路與多個(gè)所述水泵連接，所述水泵之間并聯(lián)，所述一級(jí)高壓供水管路與多個(gè)所述水泵的出水端相連，所述一級(jí)高壓供水管路的末端與所述二級(jí)高壓供水管路相連，所述二級(jí)高壓供水管路與所述中部密封罐的所述進(jìn)水口相連，所述一級(jí)高壓供水管路的管徑大于所述二級(jí)高壓供水管路的管徑；

4、所述一級(jí)高壓供水管路和所述二級(jí)高壓供水管路設(shè)有供水三通閥；

5、每個(gè)所述密封罐上均與一套所述保底壓力供水系統(tǒng)相連，所述保底壓力供水系統(tǒng)包括承壓供水裝置、三級(jí)高壓供水管路、四級(jí)高壓供水管路，所述承壓供水裝置、所述三級(jí)高壓供水管路、所述四級(jí)高壓供水管路、所述承壓進(jìn)水口依次相連并供水，所述三級(jí)高壓供水管路和所述四級(jí)高壓供水管路可組成變徑管路，所述三級(jí)高壓供水管路的管徑小于所述四級(jí)高壓供水管路的管徑，所述所述三級(jí)高壓供水管路與所述四級(jí)高壓供水管路的連接處設(shè)有逆止閥。

6、優(yōu)選的，所述恒壓供水系統(tǒng)中還設(shè)有控制器，所述水泵通過(guò)水泵信號(hào)線與所述控制器電連接。

7、優(yōu)選的，所述水泵為變頻自平衡水泵。

8、優(yōu)選的，所述密封罐內(nèi)的最大壓力不大于所述二級(jí)高壓供水管路的供水壓力。

9、優(yōu)選的，所述承壓供水裝置為連通井下奧灰水層的底板探放水探孔，所述承壓供水裝置的出水水壓為1~3mpa，出水水壓位于密封罐內(nèi)的最大壓力和最小壓力之間。

10、有益效果：本發(fā)明可有效解決鉆機(jī)群集中打鉆期間，管路末端供水管路壓力下降快、供水壓力、供水量不足的問(wèn)題，該系統(tǒng)利用密封罐內(nèi)的壓縮空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)保壓供水，并通過(guò)保壓供水鉆孔來(lái)控制密封罐內(nèi)最低壓力、控制液面下降高度，阻止密封罐內(nèi)氣體流入一二級(jí)高壓供水管路；

11、本發(fā)明借助plc控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)水閥門(mén)、變頻自平衡水泵及電機(jī)的啟?？刂?，實(shí)現(xiàn)恒壓變頻集中供水功能，解決鉆機(jī)群打鉆供水壓力下降快、供水壓力不足的問(wèn)題，降低設(shè)備頻繁啟動(dòng)、提高設(shè)備利用效率，為礦井瓦斯高效治理和安全生產(chǎn)提供技術(shù)保障。

技術(shù)特征：

1.一種鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)，其特征在于，包括：恒壓供水系統(tǒng)、保底壓力供水系統(tǒng)、密封罐，所述密封罐下部的兩側(cè)分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述密封罐底部設(shè)有承壓進(jìn)水口，所述密封罐為兩個(gè)，分別為中部密封罐和末端密封罐，所述中部密封罐的所述出水口與所述末端密封罐的所述進(jìn)水口通過(guò)高壓管路串聯(lián)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)，其特征在于，所述恒壓供水系統(tǒng)中還設(shè)有控制器，所述水泵通過(guò)水泵信號(hào)線與所述控制器電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)，其特征在于，所述水泵為變頻自平衡水泵。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)，其特征在于，所述密封罐內(nèi)的最大壓力不大于所述二級(jí)高壓供水管路的供水壓力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)，其特征在于，所述承壓供水裝置為連通井下奧灰水層的底板探放水探孔，所述承壓供水裝置的出水水壓為1~3mpa，且出水水壓位于密封罐內(nèi)的最大壓力和最小壓力之間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種鉆機(jī)群柔性恒壓變頻集中供水系統(tǒng)，包括：恒壓供水系統(tǒng)、保底壓力供水系統(tǒng)、密封罐，密封罐上設(shè)有進(jìn)水口和出水口，兩個(gè)密封罐之間通過(guò)二級(jí)高壓供水管路連通，在恒壓供水系統(tǒng)中，水泵通過(guò)一級(jí)高壓供水管路、二級(jí)高壓供水管路與中部密封罐的進(jìn)水口連通，每個(gè)密封罐均與一套保底壓力供水系統(tǒng)連通，保底壓力供水系統(tǒng)通過(guò)變徑的供水管路向密封罐內(nèi)補(bǔ)水供壓。本發(fā)明可有效解決鉆機(jī)群集中打鉆期間，管路末端供水管路壓力下降快、供水壓力、供水量不足的問(wèn)題，該系統(tǒng)利用密封罐內(nèi)的壓縮空氣來(lái)實(shí)現(xiàn)保壓供水，并通過(guò)保壓供水鉆孔來(lái)控制密封罐內(nèi)最低壓力、控制液面下降高度，阻止密封罐內(nèi)氣體流入一二級(jí)高壓供水管路。

技術(shù)研發(fā)人員：郭瑜,楊程濤,楊恒,馬彥操,張智峰,韓曉明,熊俊杰,閆本正,宣德全,武騰飛,郭志企,李普,蔣志剛,劉晨,房新亮,柴錫軍,徐東燦,馮立杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南能源集團(tuán)研究總院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9