本實用新型屬于煤炭及煤層氣開采技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于流體注入、采排作業(yè)的控制裝置，特別是一種分離控制注氣點裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)井工采煤和露天采煤目前仍然是我國煤炭開采的主要方式，存在的主要問題是井下采煤環(huán)境惡劣，礦井及采區(qū)回采率低（礦井回采率小于50%，一般在40～48%之間，采區(qū)回采率低于65%，一般50～65%），導(dǎo)致大量煤炭資源（如煤柱、邊角煤、薄煤層以及回采困難的底煤，統(tǒng)稱為殘煤和呆滯煤）被遺棄，僅就山西省一省，其殘煤與呆滯煤資源量就高達(dá)3722億噸。國內(nèi)外針對呆滯煤的開采方法主要有充填開采、限厚開采、平面控制開采等，這些開采方法仍然需要人工進(jìn)入采煤工作面，面臨老空區(qū)積水、有害氣體積存與排放、礦井涌水、采空區(qū)冒落等礦井災(zāi)害與風(fēng)險，復(fù)采難度較大，安全風(fēng)險較高。

煤炭的氣化開采即煤炭地下氣化技術(shù)，可將煤炭就地原位轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，無需人工進(jìn)入采煤工作面，而主要利用氣化劑與煤的熱作用、化學(xué)反應(yīng)等形成氣化反應(yīng)工作面，將煤中固體可燃成分轉(zhuǎn)化為有效氣體。煤炭氣化開采技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到礦井殘煤、呆滯煤的開采，形成了礦井氣化方法或有井式地下氣化方法，方法的核心在于，利用礦井采煤的巷道系統(tǒng)建立氣化爐，國內(nèi)外已公開的專利如CN94111480、CN95103446、CN95111055、CN02125446、CN1298058、CN02158972、CN99125082、CN98102197均屬此類方法，此類方法的優(yōu)點在于氣化爐可充分利用已有井巷系統(tǒng)進(jìn)行靈活布置，主要缺點是對氣化工作面缺乏有效的控制手段，煤氣熱值、組分穩(wěn)定性差，氣化爐產(chǎn)能波動大等。

為了提高對氣化工作面的有效控制，專利CN1112188提出了一種拉管注氣點后退式煤層氣化方法，用熔斷法逐段熔斷注氣管線，實現(xiàn)注氣點周期式后退；專利CN96106720則采用換管注氣點后退式煤層氣化方法，注氣通道內(nèi)放置多條注氣管線，用轉(zhuǎn)換注氣管線接替注氣的方法，實現(xiàn)注氣點后退控制。類似的專利還包括CN200510134205、CN200520144344，提出了一種電熔翻板式注氣點控制器，在注氣通道內(nèi)設(shè)置注氣管線，注氣管線上間隔設(shè)置電熔翻板式注氣點控制器，當(dāng)向電控加熱絲通電后，電熔絲熔斷，可以打開四通旁路，關(guān)閉下游主路，以使注氣點隨氣化工作面上移而上移。此外，專利CN200810132905、CN201310327035、CN201310248666中均涉及一種熔斷式控制閥門、熔斷式開啟裝置，其基本原理與電熔翻板式注氣點控制器類似。上述專利均涉及注氣點的后退操作，盡管采用了不同的控制手段，但是這些控制方式過于復(fù)雜，由于控制裝置設(shè)計在氣化爐內(nèi)，一旦放入后不可連續(xù)移動或取出，因而對裝置的可靠性要求非常高。另外，缺少機(jī)械化、自動化控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是針對上述問題，而提出的一種注氣點分離控制裝置及其控制方法。該裝置能通過設(shè)置在氣化爐外的動力機(jī)構(gòu)，人為控制注氣點進(jìn)行連續(xù)式和周期式后退操作；也能以注氣點溫度為指標(biāo)，通過變頻和液壓反饋控制系統(tǒng)，自動調(diào)整注氣點后退時間和速度，從而實現(xiàn)地下氣化過程的連續(xù)、穩(wěn)定和自動控制。

為了實現(xiàn)上述目的本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種分離控制注氣點裝置，主要由絞車系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成，氣化劑通過具有一定撓性與強(qiáng)度的連續(xù)管送入氣化工作面，連續(xù)管首端放置在氣化爐內(nèi)，首端連接噴嘴或噴火器；連續(xù)管尾端穿過密封系統(tǒng)從氣化爐工作孔內(nèi)引出，并連接至絞車系統(tǒng)，連續(xù)管尾端同氣化劑輸送管道連接；連續(xù)管纏繞在絞車系統(tǒng)上，當(dāng)需要注氣點后退操作時，絞車動力機(jī)構(gòu)帶動連續(xù)管移動，從而使注氣點連續(xù)或周期性后退，在移動過程中密封系統(tǒng)能夠使連續(xù)管外壁與氣化爐工作孔孔壁保持密封狀態(tài)，避免氣體從氣化爐內(nèi)向外泄漏。

本實用新型注氣點后退通過設(shè)置在氣化爐外的絞車系統(tǒng)實現(xiàn)，可連續(xù)移動或周期性移動，操作靈活、結(jié)構(gòu)簡單，解決了已有專利復(fù)雜的后退操作程序，且能夠保證操作過程的安全性和可靠性。

本實用新型中，絞車系統(tǒng)主要包括導(dǎo)管裝置、卷筒裝置、排管裝置；卷筒裝置用于纏繞連續(xù)管；導(dǎo)管裝置用于夾持校直連續(xù)管并驅(qū)動連續(xù)管注入與拉出；排管裝置連接在卷筒裝置上能使拉出的連續(xù)管整齊纏繞到卷筒裝置上；所述卷筒裝置，包括卷筒轉(zhuǎn)軸、卷筒盤、筒芯、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、支架，卷筒轉(zhuǎn)軸、卷筒盤、筒芯整體連接在一起，筒芯與卷筒盤用于纏繞連續(xù)管，卷筒轉(zhuǎn)軸可以繞支架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，驅(qū)動機(jī)構(gòu)與卷筒轉(zhuǎn)軸活動連接，驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以帶動卷筒轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)從而控制連續(xù)管的纏繞與釋放，驅(qū)動機(jī)構(gòu)為液壓馬達(dá)、電動機(jī)或柴油機(jī)，馬達(dá)采用防爆型或經(jīng)防爆隔離處理；這里的活動連接為鏈條連接、齒咬合連接或傳動帶連接，卷筒轉(zhuǎn)軸為立軸式，轉(zhuǎn)軸垂直于水平面，卷筒盤平行于水平面；所述導(dǎo)管裝置，包括導(dǎo)向裝置、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、夾持校直裝置、支架；導(dǎo)向裝置鉸支連接在支架上，呈圓弧狀，可改變連續(xù)管彎曲方向，配合卷筒裝置纏繞與釋放連續(xù)管，導(dǎo)向裝置的支撐軸處，安裝有銷式力傳感器、起拔力傳感器，可以監(jiān)測連續(xù)管上的拉力變化；夾持校直裝置為輪式結(jié)構(gòu)，包括主動輪、從動輪，主、從動輪成對排列，一般設(shè)置數(shù)目大于等于2對；主、從動輪的中部均有能與連續(xù)管外壁貼合的環(huán)形槽，主動輪的環(huán)形槽槽底到從動輪的環(huán)形槽槽底之間的距離與連續(xù)管的外徑相等；所述排管裝置，包括導(dǎo)向輪、驅(qū)動機(jī)構(gòu)、移動裝置、支架，其中導(dǎo)向輪連接在移動裝置上，驅(qū)動裝置、移動裝置安裝在支架上；驅(qū)動機(jī)構(gòu)與移動裝置為活動連接，移動裝置為絲桿螺母，液壓回轉(zhuǎn)減速機(jī)驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿上的絲母和導(dǎo)向輪一起在絲桿上做往復(fù)直線運(yùn)動，排管裝置驅(qū)動機(jī)構(gòu)固定在卷筒轉(zhuǎn)軸上，與卷筒裝置驅(qū)動機(jī)構(gòu)共用液壓馬達(dá)，在排管裝置的導(dǎo)向輪上，安裝有連續(xù)管測長編碼器，根據(jù)編碼器的轉(zhuǎn)速檢測油管注入或拉出的長度，排管裝置支架為活動支架，活動支架為由電動推桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動。

本實用新型中，密封系統(tǒng)包括控制閥門、連續(xù)管密封裝置，氣化爐工作孔上設(shè)置有自動控制閥門；閥門再連接密封裝置，密封裝置至少應(yīng)該安裝靜密封或/和動密封。

靜密封主要作用是抱緊或松開連續(xù)管，使連續(xù)管在移動過程及帶壓作業(yè)過程中，同氣化爐工作孔保持一定的密封性能，防止?fàn)t內(nèi)氣體泄漏。動密封主要作用是可密封連續(xù)管孔口、懸掛油管、剪切油管、全封關(guān)井，包括密封組件、懸掛組件、剪切組件、全封組件。靜密封、動密封為已有的公知技術(shù)，靜密封可以采用防噴盒，動密封可以采用防噴器。密封裝置的特征在于，采用液控多路閥（主閥）控制開閉，主閥受電控先導(dǎo)閥控制。為了密封裝置安全工作，需要在開合時檢測其狀態(tài)。本系統(tǒng)在密封裝置的夾緊液壓油路上安裝夾緊壓力傳感器，檢測關(guān)閉的情況，當(dāng)閉合壓力達(dá)到設(shè)定值上限后，認(rèn)為可靠關(guān)閉；在關(guān)閉期間，壓力低于設(shè)定值下限時，系統(tǒng)報警。

進(jìn)一步，本實用新型還包括動力系統(tǒng)，包括液壓源、液壓泵、蓄能器、電力變頻器；蓄能器安裝在液壓源與液壓輸出管路之間，電力變頻器把動力電源分別送到液壓泵電機(jī)、排管裝置電動推桿機(jī)構(gòu)，在蓄能器回路安裝液壓壓力傳感器，使用時液壓泵向蓄能器充壓，當(dāng)蓄能器壓力低于設(shè)定值的下限時，自動起動電機(jī)打開蓄能器充/放液閥補(bǔ)壓，達(dá)到設(shè)定值上限時液壓泵卸荷閥開啟，補(bǔ)壓結(jié)束。

進(jìn)一步，本實用新型還包括控制系統(tǒng)，包括控制器、人機(jī)交互元件、控制開關(guān)，控制器連接著銷式張力傳感器、起拔力傳感器、連續(xù)管測長編碼器、連續(xù)管層數(shù)感應(yīng)裝置、夾緊壓力傳感器、液壓壓力傳感器信號。

進(jìn)一步，本實用新型在連續(xù)管內(nèi)設(shè)置著熱電偶或熱電阻，溫度測點位于噴頭上。以噴頭溫度為指標(biāo)，進(jìn)行反饋控制系統(tǒng)，可以自動調(diào)整連續(xù)管后退時間和速度，實現(xiàn)連續(xù)后退和循環(huán)氣化，從而實現(xiàn)地下氣化過程的連續(xù)和穩(wěn)定。

進(jìn)一步，本實用新型設(shè)置有遠(yuǎn)程控制中心，遠(yuǎn)程控制中心與控制系統(tǒng)采用有線通訊或者無線通訊，能夠遠(yuǎn)程控制絞車系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、動力系統(tǒng)；能夠顯示、記錄、存儲各系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)（注入速度、油管長度、起拔力、夾緊力、油管張力）等。

進(jìn)一步，本實用新型控制系統(tǒng)的控制方法為，當(dāng)需要后退注氣點時，設(shè)置注氣點后退距離為L，控制系統(tǒng)通過人機(jī)交互元件發(fā)出本地控制信號給控制器或者遠(yuǎn)程控制中心發(fā)出控制信號給控制系統(tǒng)控制器，控制器采集密封裝置夾緊壓力傳感器信號，檢測密封裝置的狀態(tài)，發(fā)送一路控制信號給密封裝置電磁先導(dǎo)閥，實現(xiàn)密封裝置各密封組件的啟閉。

同時，控制器輸出一路控制信號給電力變頻器，把動力電源送至動力系統(tǒng)液壓泵，液壓泵向蓄能器充液；同時采集蓄能器液壓壓力傳感器信號，檢測蓄能器狀態(tài)，發(fā)送一路控制信號給蓄能器充/放液閥，給密封裝置提供液壓動力。

密封裝置各密封組件的完成啟閉操作后，控制器發(fā)送一路控制信號給導(dǎo)管裝置馬達(dá)電磁調(diào)壓閥，調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)主軸反轉(zhuǎn)，驅(qū)動夾持校直裝置主動輪反轉(zhuǎn)，主動輪與從動輪的中部均有能與連續(xù)管外壁貼合的環(huán)形槽，實現(xiàn)對連續(xù)管的夾持、校直和拉出。

同時，控制器發(fā)送一路控制信號給卷筒液壓馬達(dá)換向閥，卷筒反轉(zhuǎn)，同步驅(qū)動導(dǎo)向輪與絲母在絲杠上做往復(fù)直線運(yùn)動，纏繞連續(xù)管，并使拉出的連續(xù)管整齊排列到卷筒裝置上。

同時，控制器采集連續(xù)管測長編碼器、連續(xù)管層數(shù)感應(yīng)裝置信號，檢測連續(xù)管纏繞的長度，并判斷連續(xù)管纏繞是否滿層，滿層后則發(fā)送控制信號給電動推桿機(jī)構(gòu)，自動伸縮固定的時間段，以保證排管器不受附加力。

同時，控制器采集銷式張力傳感器信號，并發(fā)出控制信號給卷筒液壓馬達(dá)換向閥調(diào)整卷筒裝置的轉(zhuǎn)速直到連續(xù)管上的拉力值如初。起拔力傳感器測量連續(xù)管的拉力變化量，參與系統(tǒng)控制，從而控制卷筒裝置和導(dǎo)管裝置的工作速度，保證卷筒裝置和導(dǎo)管裝置之間有一定的恒張力及連續(xù)管的工作速度，確保自動起下連續(xù)管安全有效工作。

當(dāng)連續(xù)管測長編碼器檢測到連續(xù)管后退長度達(dá)到L時，控制器發(fā)送一路控制信號給導(dǎo)管裝置馬達(dá)電磁調(diào)壓閥，導(dǎo)管裝置停止工作，回到待命狀態(tài)；控制器同時采集銷式張力傳感器信號，并發(fā)出控制信號給卷筒液壓馬達(dá)換向閥卷筒裝置停止轉(zhuǎn)動，回到待命狀態(tài)；控制器同時采集蓄能器液壓壓力傳感器信號，檢測蓄能器狀態(tài)，發(fā)送一路控制信號給蓄能器充/放液閥，給密封裝置提供液壓動力，以密封裝置各密封組件的啟閉。后退操作結(jié)束。

本實用新型的有益效果

1、注氣點后退通過設(shè)置在氣化爐外的絞車系統(tǒng)實現(xiàn)，可連續(xù)移動或周期性移動，操作靈活、結(jié)構(gòu)簡單，解決了已有專利復(fù)雜的后退操作程序，且能夠保證操作過程的安全性和可靠性。

2、簡化了連續(xù)管后退操作的程序，便于遠(yuǎn)程控制與集中控制，采用反饋控制，能夠根據(jù)監(jiān)測信號實現(xiàn)自動后退操作，提高了裝置智能化水平。

3、采用防爆設(shè)計，能夠適應(yīng)礦井，特別是高瓦斯礦井使用，主要動力系統(tǒng)在氣化爐外，易于維護(hù)與維修。

4、連續(xù)管承受較小的重力載荷，降低了系統(tǒng)動力消耗。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型所述的分離控制注氣點裝置進(jìn)行具體說明。

圖1是本實用新型分離控制注氣點裝置的整體俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型絞車系統(tǒng)卷筒裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型絞車導(dǎo)管裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型密封系統(tǒng)密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型自動控制流程示意圖。

附圖中的編碼分別為：

Ⅰ、絞車系統(tǒng)，Ⅱ、密封系統(tǒng)，Ⅲ、動力系統(tǒng)，Ⅳ、控制系統(tǒng)，Ⅴ、遠(yuǎn)程控制中心；

1、氣化爐進(jìn)氣側(cè)巷道或硐室，2、設(shè)置在巷道內(nèi)的工作孔，3、連續(xù)管，4、噴嘴或噴火器（帶溫度測點），5、控制閥門，6、連續(xù)管密封裝置，7、導(dǎo)管裝置，8、卷筒裝置，9、排管裝置，10、氣化劑輸送管線；

11、卷筒轉(zhuǎn)軸，12、卷筒盤，13、筒芯，14、驅(qū)動機(jī)構(gòu)，15、支架；

21、導(dǎo)向裝置，22、驅(qū)動機(jī)構(gòu)，23、夾持校直裝置，24、支架，25、銷式力傳感器，26、起拔力傳感器，27、主動輪，28、從動輪，29、馬達(dá)電磁調(diào)壓閥；

31、包括導(dǎo)向輪，32、驅(qū)動機(jī)構(gòu)，33、移動裝置，34、支架，35、連續(xù)管測長編碼器，36、電動推桿機(jī)構(gòu)，37、連續(xù)管層數(shù)感應(yīng)裝置；

41、靜密封，42、動密封，43、夾緊壓力傳感器，44、電控先導(dǎo)閥；

51、液壓源，52、液壓泵，53、蓄能器，54、電力變頻器，55、液壓壓力傳感器，56、蓄能器充/放液閥，57、液壓泵卸荷閥；

61、控制器，62、人機(jī)交互元件，63、控制開關(guān)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1、2、3、4所示，一種分離控制注氣點裝置，包括：絞車系統(tǒng)（Ⅰ）、密封系統(tǒng)（Ⅱ）、動力系統(tǒng)（Ⅲ）、控制系統(tǒng)（Ⅳ）。絞車系統(tǒng)（Ⅰ）主要作用是驅(qū)動纏繞連續(xù)管（3）的卷筒（11）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并將卷筒上的連續(xù)管校直，使連續(xù)管軸向運(yùn)動，以實現(xiàn)連續(xù)管注入與拉出的作用；密封系統(tǒng)（Ⅱ）主要作用是使連續(xù)管在移動過程中，同氣化爐工作孔（2）保持一定的密封性能，防止?fàn)t內(nèi)氣體泄漏；同時可密封連續(xù)管孔口、懸掛油管、剪切油管、全封關(guān)井，保證帶壓作業(yè)過程的安全性；動力系統(tǒng)（Ⅲ）主要作用是為絞車系統(tǒng)、密封系統(tǒng)提供驅(qū)動力；控制系統(tǒng)（Ⅳ）主要作用是對絞車系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、動力系統(tǒng)進(jìn)行操作與控制，亦能對各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

使用時將分離控制注氣點裝置安裝在氣化爐進(jìn)氣側(cè)巷道或硐室（1）內(nèi)，將一定撓性與強(qiáng)度的連續(xù)管（3）首端放置在氣化爐內(nèi)，首端連接噴嘴或噴火器（4），作為氣化過程的注氣點。連續(xù)管尾端依次經(jīng)過氣化爐工作孔（2）、密封系統(tǒng)（Ⅱ）上的控制閥門（5）、連續(xù)管密封裝置（6），從氣化爐內(nèi)引出，并通過絞車系統(tǒng)（Ⅰ）導(dǎo)管裝置（7）后，纏繞在絞車系統(tǒng)卷筒裝置（8）上，連續(xù)管尾端同氣化劑輸送管線（10）連接。

如圖1所示，絞車系統(tǒng)（Ⅰ）包括導(dǎo)管裝置（7）、卷筒裝置（8）、排管裝置（9）。卷筒裝置（8）用于纏繞連續(xù)管（3）；導(dǎo)管裝置（7）用于夾持校直連續(xù)管（3）并驅(qū)動連續(xù)管注入與拉出；排管裝置（9）連接在卷筒裝置（8）上能使拉出的連續(xù)管（3）整齊纏繞到卷筒裝置（8）上。

如圖1、2所示，卷筒裝置（8）包括卷筒轉(zhuǎn)軸（11）、卷筒盤（12）、筒芯（13）、驅(qū)動機(jī)構(gòu)（14）、支架（15），卷筒轉(zhuǎn)軸（11）、卷筒盤（12）、筒芯（13）、驅(qū)動機(jī)構(gòu)（14）安裝在支架（15）上。卷筒轉(zhuǎn)軸（11）、卷筒盤（12）、筒芯（13）整體連接在一起，筒芯與卷筒盤用于纏繞連續(xù)管（3）；卷筒轉(zhuǎn)軸（11）為立軸式，轉(zhuǎn)軸垂直于水平面，卷筒盤（12）平行于水平面；卷筒轉(zhuǎn)軸（11）可以繞支架（15）旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。驅(qū)動機(jī)構(gòu)（14）與卷筒轉(zhuǎn)軸（11）活動連接，驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以帶動卷筒轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)從而控制連續(xù)管（3）的纏繞與釋放。驅(qū)動機(jī)構(gòu)（14）可以為液壓馬達(dá)、電動機(jī)、柴油機(jī)等，本實施例為液壓馬達(dá)，馬達(dá)采用防爆型或經(jīng)防爆隔離處理；這里的活動連接可以為鏈條連接、齒咬合連接、傳動帶連接等，本實施例為鏈條連接。液壓馬達(dá)通過換向閥以及鏈條帶動轉(zhuǎn)軸正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。

如圖1、3所示，導(dǎo)管裝置（7）包括：導(dǎo)向裝置（21）、驅(qū)動機(jī)構(gòu)（22）、夾持校直裝置（23）、支架（24）等。導(dǎo)向裝置（21）、驅(qū)動機(jī)構(gòu)（22）、夾持校直裝置（23）呈近水平方向安裝在支架（24）上，其中導(dǎo)向裝置（21）鉸支連接在支架（24）上。導(dǎo)向裝置（21），呈圓弧狀，可改變連續(xù)管（3）彎曲方向，配合卷筒裝置（8）纏繞與釋放連續(xù)管（3）。導(dǎo)向裝置（21）的支撐軸處，安裝有銷式力傳感器（25）、起拔力傳感器（26），可以監(jiān)測連續(xù)管（3）上的拉力變化。夾持校直裝置（23）為輪式結(jié)構(gòu)，包括主動輪（27）、從動輪（28），主、從動輪成對排列，一般設(shè)置數(shù)目大于等于2對。主、從動輪的中部均有能與連續(xù)管（3）外壁貼合的環(huán)形槽（未示出），主動輪（27）的環(huán)形槽槽底到從動輪（28）的環(huán)形槽槽底之間的距離與連續(xù)管（3）的外徑相等。

驅(qū)動機(jī)構(gòu)（22）可以為液壓馬達(dá)、電動機(jī)、柴油機(jī)等，本實施例為液壓馬達(dá)，馬達(dá)采用防爆型或經(jīng)防爆隔離處理。驅(qū)動機(jī)構(gòu)（22）通過聯(lián)軸器與主動輪的主動軸連接，可以驅(qū)動主動輪（27）轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對連續(xù)管的夾持和校直。在使用過程中，將連續(xù)管（3）置于主動輪（27）和從動輪（28）的兩輪的環(huán)形槽之間，然后通過馬達(dá)電磁調(diào)壓閥（29）調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)主軸轉(zhuǎn)動方向，從而控制主動輪的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，進(jìn)而實現(xiàn)對連續(xù)油管的夾持、校直、注入和拉出。

如圖1、2、3所示，排管裝置（9），包括導(dǎo)向輪（31）、驅(qū)動機(jī)構(gòu)（32）、移動裝置（33）、支架（34），其中導(dǎo)向輪（31）連接在移動裝置（33）上，驅(qū)動裝置（32）、移動裝置（33）安裝在支架（34）上。驅(qū)動機(jī)構(gòu)（32）與移動裝置（33）為活動連接，可如鏈條連接、齒咬合連接、傳動帶連接等，本實施例為鏈條連接。驅(qū)動機(jī)構(gòu)（32）可以為液壓回轉(zhuǎn)減速機(jī)、減速電動機(jī)等，本實施例為液壓回轉(zhuǎn)減速機(jī)。移動裝置（33）為任何形式的螺旋傳動機(jī)構(gòu)，本實施例為絲桿螺母。液壓回轉(zhuǎn)減速機(jī)驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿上的絲母和導(dǎo)向輪（31）一起在絲桿上做往復(fù)直線運(yùn)動。能使拉出的連續(xù)管（4）整齊排列到卷筒裝置（8）上。排管裝置驅(qū)動機(jī)構(gòu)（32）固定在卷筒轉(zhuǎn)軸（11）上，與卷筒裝置（8）驅(qū)動機(jī)構(gòu)共用液壓馬達(dá)。

在排管裝置的導(dǎo)向輪（31）上，安裝有連續(xù)管測長編碼器（35），根據(jù)編碼器的轉(zhuǎn)速檢測油管注入或拉出的長度。排管裝置支架（34）為活動支架，活動支架可以為液壓驅(qū)動、電動驅(qū)動，本實施例為電動推桿機(jī)構(gòu)（36）驅(qū)動，通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)推桿的升降動作。電動推桿的升降由連續(xù)管層數(shù)感應(yīng)裝置（37）自動控制，當(dāng)油管層數(shù)發(fā)生變化時，電動推桿自動伸縮固定的時間段，以保證排管器不受附加力。

如圖1所示，密封系統(tǒng)（Ⅱ）包括控制閥門（5）、連續(xù)管密封裝置（6），氣化爐工作孔（2）上設(shè)置控制閥門（5），優(yōu)先采用自動控制閥門；閥門再連接密封裝置（6），密封裝置（6）至少應(yīng)該安裝靜密封（41）或/和動密封（42），密封裝置設(shè)置夾緊壓力傳感器（43）。靜密封（41）主要作用是抱緊或松開連續(xù)管，使連續(xù)管在移動過程及帶壓作業(yè)過程中，同氣化爐工作孔（2）保持一定的密封性能，防止?fàn)t內(nèi)氣體泄漏。動密封（42）主要作用是可密封連續(xù)管孔口、懸掛油管、剪切油管、全封關(guān)井，包括密封組件、懸掛組件、剪切組件、全封組件（圖中未示出）。靜密封、動密封為已有的公知技術(shù)，靜密封可以采用防噴盒，動密封可以采用防噴器。密封裝置（6）采用液控多路閥（主閥）控制開閉，主閥受電控先導(dǎo)閥（44）控制。為了密封裝置（6）安全工作，需要在開合時檢測其狀態(tài)。本系統(tǒng)在密封裝置（6）的夾緊液壓油路上安裝夾緊壓力傳感器（43），檢測關(guān)閉的情況，當(dāng)閉合壓力達(dá)到設(shè)定值上限后，認(rèn)為可靠關(guān)閉；在關(guān)閉期間，壓力低于設(shè)定值下限時，系統(tǒng)報警。

如圖1所示，動力系統(tǒng)（Ⅲ），動力系統(tǒng)主要為絞車系統(tǒng)（Ⅰ）、密封系統(tǒng)（Ⅱ）提供液壓動力和電力，包括液壓源（51）、液壓泵（52）、蓄能器（53）、電力變頻器（54）。蓄能器（53）安裝在液壓源（51）與液壓輸出管路（54）之間，起到穩(wěn)定液壓輸出壓力，保證液壓動力設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)性。在蓄能器（53）回路安裝液壓壓力傳感器（55），使用時液壓泵（52）向蓄能器（53）充壓，當(dāng)蓄能器壓力低于設(shè)定值的下限時，自動起動電機(jī)打開蓄能器充/放液閥（56）補(bǔ)壓，達(dá)到設(shè)定值上限時液壓泵卸荷閥（57）開啟，補(bǔ)壓結(jié)束。電力變頻器（54）把動力電源分別送到液壓泵電機(jī)、排管裝置電動推桿機(jī)構(gòu)。

如圖1、4所示，控制系統(tǒng)（Ⅳ），控制系統(tǒng)對絞車系統(tǒng)（Ⅰ）、密封系統(tǒng)（Ⅱ）、動力系統(tǒng)（Ⅲ）進(jìn)行操作與控制，亦能對各系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，包括控制器（61）、人機(jī)交互元件（62）、控制開關(guān)（63）。控制器（61）采集銷式張力傳感器（25）、起拔力傳感器（26）、連續(xù)管測長編碼器（35）、連續(xù)管層數(shù)感應(yīng)裝置（37）、夾緊壓力傳感器（43）、液壓壓力傳感器（55）信號，同時接收本地操作指令和遠(yuǎn)程操作指令，以及與人機(jī)交互元件（62）、控制開關(guān)（63）通訊等。人機(jī)交互元件（62）能夠顯示本地工作參數(shù)，輸入和修改控制參數(shù)；控制開關(guān)（63）能夠切換人工操作控制可動部件?？刂破鳎?1）將采集到的信號、接收到的指令等進(jìn)行分析、計算后，控制器（61）輸出控制信號控制液壓泵卸荷閥（57）、蓄能器充/放液閥（56）、導(dǎo)管裝置馬達(dá)電磁調(diào)壓閥（29）、密封裝置電磁先導(dǎo)閥（44）、卷筒液壓馬達(dá)換向閥（16），以啟動、停止液壓泵站；打開、關(guān)閉密封裝置，啟、停導(dǎo)管裝置，調(diào)整注入、拉出速度；起、停卷筒裝置，調(diào)整纏繞、釋放速度，調(diào)整排管器高度與補(bǔ)償?shù)取?/p>

進(jìn)一步，通過與熱電偶（4）或氣化爐出口煤氣組分進(jìn)行反饋控制，分離控制注氣點裝置可以自動控制注氣點后退操作。以熱電偶為例，位于連續(xù)管（3）首端的熱電偶（4）將氣化工作面的噴嘴端溫度傳給控制器（61），當(dāng)溫度高于設(shè)定值時，拉出連續(xù)管（4）的程序啟動?？刂葡到y(tǒng)（Ⅳ）發(fā)出控制指令，絞車系統(tǒng)（Ⅰ）、密封系統(tǒng)（Ⅱ）、動力系統(tǒng)（Ⅲ）就會按設(shè)定好的程序?qū)⑦B續(xù)管（3）后退一個設(shè)定的長度，實現(xiàn)注氣點的分離與控制，等待一段時間后若溫度在安全范圍內(nèi)則裝置回到待命狀態(tài)，煤層在該位置繼續(xù)燃燒、氣化。

進(jìn)一步，還可以設(shè)置遠(yuǎn)程控制中心（Ⅴ），遠(yuǎn)程控制中心與控制系統(tǒng)（Ⅳ）采用有線通訊或者無線通訊，能夠遠(yuǎn)程控制絞車系統(tǒng)（Ⅰ）、密封系統(tǒng)（Ⅱ）、動力系統(tǒng)（Ⅲ）；能夠顯示、記錄、存儲各系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)（注入速度、油管長度、起拔力、夾緊力、油管張力）等。

如圖1、2、3、4所示，在本實施例中，分離控制注氣點的控制程序為：

當(dāng)需要后退注氣點時，設(shè)置注氣點后退距離為L，控制系統(tǒng)（Ⅳ）通過人機(jī)交互元件（62）發(fā)出本地控制信號給控制器（61）或者遠(yuǎn)程控制中心（Ⅴ）發(fā)出控制信號給控制系統(tǒng)（Ⅳ）控制器（61），控制器（61）采集密封裝置（6）夾緊壓力傳感器（43）信號，檢測密封裝置的狀態(tài)，發(fā)送一路控制信號給密封裝置電磁先導(dǎo)閥（44），實現(xiàn)密封裝置各密封組件的啟閉。

同時，控制器（61）輸出一路控制信號給電力變頻器（54），把動力電源送至動力系統(tǒng)（Ⅲ）液壓泵（52），液壓泵向蓄能器（53）充液；同時采集蓄能器（53）液壓壓力傳感器（55）信號，檢測蓄能器狀態(tài)，發(fā)送一路控制信號給蓄能器充/放液閥（56），給密封裝置提供液壓動力。

密封裝置各密封組件的完成啟閉操作后，控制器（61）發(fā)送一路控制信號給導(dǎo)管裝置馬達(dá)電磁調(diào)壓閥（29），調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)主軸反轉(zhuǎn)，驅(qū)動夾持校直裝置（23）主動輪（27）反轉(zhuǎn)，主動輪（27）與從動輪（28）的中部均有能與連續(xù)管（4）外壁貼合的環(huán)形槽，實現(xiàn)對連續(xù)管的夾持、校直和拉出。

同時，控制器（61）發(fā)送一路控制信號給卷筒液壓馬達(dá)換向閥（16），卷筒反轉(zhuǎn)，同步驅(qū)動導(dǎo)向輪（31）與絲母在絲杠上做往復(fù)直線運(yùn)動，纏繞連續(xù)管（3），并使拉出的連續(xù)管（3）整齊排列到卷筒裝置（8）上。

同時，控制器（61）采集連續(xù)管測長編碼器（35）、連續(xù)管層數(shù)感應(yīng)裝置（37）信號，檢測連續(xù)管纏繞的長度，并判斷連續(xù)管纏繞是否滿層，滿層后則發(fā)送控制信號給電動推桿機(jī)構(gòu)（36），自動伸縮固定的時間段，以保證排管器不受附加力。

同時，控制器（61）采集銷式張力傳感器（25）信號，并發(fā)出控制信號給卷筒液壓馬達(dá)換向閥（16）調(diào)整卷筒裝置（8）的轉(zhuǎn)速直到連續(xù)管（3）上的拉力值如初。起拔力傳感器（26）測量連續(xù)管的拉力變化量，參與系統(tǒng)控制，從而控制卷筒裝置（8）和導(dǎo)管裝置（7）的工作速度，保證卷筒裝置（8）和導(dǎo)管裝置（7）之間有一定的恒張力及連續(xù)管的工作速度，確保自動起下連續(xù)管安全有效工作。

當(dāng)連續(xù)管測長編碼器（35）檢測到連續(xù)管后退長度達(dá)到L時，控制器（61）發(fā)送一路控制信號給導(dǎo)管裝置馬達(dá)電磁調(diào)壓閥（29），導(dǎo)管裝置（7）停止工作，回到待命狀態(tài)；控制器（61）同時采集銷式張力傳感器（25）信號，并發(fā)出控制信號給卷筒液壓馬達(dá)換向閥（16）卷筒裝置（8）停止轉(zhuǎn)動，回到待命狀態(tài)；控制器（61）同時采集蓄能器（53）液壓壓力傳感器（55）信號，檢測蓄能器狀態(tài)，發(fā)送一路控制信號給蓄能器充/放液閥（56），給密封裝置提供液壓動力，以密封裝置各密封組件的啟閉。后退操作結(jié)束。