专利名称：远程智能控制煤矿井下压裂泵组的制作方法
技术领域：
远程智能控制煤矿井下压裂泵组技术领域[0001]本实用新型属于矿山开采设备技术领域，特别针对煤矿井下压裂泵的改进。
背景技术：
[0002]随着“十二五”关于大力开发优质高效洁净能源的政策，煤层气开发活动就迫在眉 睫，其中煤矿井下压裂就成为一项关键技术。能源、煤炭工业属于国家支柱产业，其中世界 主要产煤国都十分重视开发煤层气。煤层气作为一种优质高效清洁能源，它的大规模开发 利用前景十分广阔，煤层气的开发利用还具有一举多得的功效提高瓦斯事故防范水平，具 有安全效应；有效减排温室气体，产生良好的环保效应；作为一种高效、洁净能源，产生巨 大的经济效益。如何开采煤层气，这就需要压裂注水的释放过程，由于地面压裂成本过高， 自然就奠定了煤矿井下压裂工艺。发明内容[0003]本实用新型目的是提供一种远距离智能控制煤矿井下压裂泵组，以实现煤矿井下 压裂的远程智能操作。[0004]远程智能控制煤矿井下压裂泵组，其是具有多个车厢活动连接构成的活动分体矿 用板车，在活动分体矿用板车的车厢上依次装有三柱塞压裂泵模块、气控换档液力变速器 模块、隔爆型电动机、远程智能控制系统模块；三柱塞压裂泵模块和隔爆型电动机之间通过 气控换档液力变速器模块连接，远程智能控制系统模块与隔爆型电动机电连接控制其运 行状态及工艺参数，远程智能控制系统模块还与智能换档液力变速器模块的气路连接电控 气动远程换档，同时远程智能控制系统模块还与三柱塞压裂泵模块连接检测其运行参数。[0005]本实用新型远程智能控制煤矿井下压裂泵组，通过压裂工艺，使附近地层形成裂 缝，提高煤体的透气性，同时提高了瓦斯的抽采率，有效的增加了煤层气的产出。该设备核 心发明为远距离智能控制，在井下距作业面一公里外进行远程智能控制，有效的杜绝了瓦 斯突出等灾害对人员的伤害。具有以下有点[0006]1、活动分体矿用板车模块确保远程智能煤矿井下压裂泵组在完全满足煤矿井下 工作条件下，具有结构紧凑、移动运输方便等特点；[0007]2、隔爆型电动机针对煤矿井下特点防护设计，提供整个泵组动力；[0008]3、气控换档液力变速器模块，配合其它电、氮气、液联动控制，达到远程操控改变 工况，适应压裂工艺要求；[0009]4、三柱塞压裂泵模块，主泵体积紧凑，结构合理，机架采用内外多层焊接方式，外 挂减速箱，高速轴输入端设计在泵内侧，从宽度方向大大缩小了距离。液力端结构采用油田 行业成熟先进结构与密封结构，确保了针对煤矿井下工况的应用需求。[0010]5、远程智能控制系统模块(数据监控系统)，由矿用隔爆兼本质安全型软起动器、 矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器、矿用通讯电缆、矿用防爆计算机和防爆电动调节 阀等连接构成。专业针对煤矿井下压裂工程的技术要求和功能，为煤矿井下压裂成套装备配套的迄今为止最先进控制系统。信号检测和控制不仅可就地在防爆软起控制柜和防爆PLC控制柜操作，也可在防爆电脑远程操控，具有较高的使用安全性、可靠性和人性化设计工艺。
图为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
远程智能控制煤矿井下压裂泵组以成熟的压裂泵技术为基础，以智能检测及控制系统研发为核心，主要目标是安全稳定、体积小、重量轻、大修期长、移动方便、特别针对井下复杂工况。最终整体泵组由活动分体矿用板车一防爆电机一气控换档液力变速器一三柱塞压裂泵一远程智能控制系统五大模块组成。远程智能控制煤矿井下压裂泵组，其具有多个车厢活动连接构成的活动分体矿用板车1，在活动分体矿用板车I的车厢上依次装有三柱塞压裂泵模块4、气控换档液力变速器模块3、隔爆型电动机2、远程智能控制系统模块5 ；三柱塞压裂泵模块4和隔爆型电动机2之间通过气控换档液力变速器模块3连接，远程智能控制系统模块5与隔爆型电动机2电连接控制其运行状态及工艺参数；远程智能控制系统模块5与气控换档液力变速器模块3的气路连接电控气动远程换档。同时远程智能控制系统模块5还与三柱塞压裂泵模块4连接检测其运行参数。该泵组通过对现场的调研和改进，证明完全适能应煤层气井压裂工作特点。设备智能人性化控制，利用矿用远程数据监控系统对机组各主要运行状态进行实时监控，控制液力变速装置的电控气动远程换档，实现远程超高压调节，整套设备比较完善，安装方便，操作简单，运行性能稳定，质量可靠。设备结构、质量和性能通过了国家质监部门的检验，同时通过了节能质检部门的检验。该设备作为煤矿开采的先期工艺的关键核心设备，具体工作状态为在巷道的作业面进行开采前，先行打几十到上百米深的压裂孔，安装必须的封孔器、管路等，开始施行压裂作业，远程智能控制煤矿井下压裂泵组及时提供高压压裂介质的核心设备，通过它将高压压裂液注入入煤层及岩层中，使附近地层形成裂缝，提高煤体的透气性，同时提高了瓦斯的抽采率，有效的增加了煤层气的产出。同时该设备是在井下距作业面1000米外进行远程远程智能控制，有效的杜绝了瓦斯突出等灾害对人员的伤害。远程智能煤层井下压裂泵组主要技术参数最大流量Qmax=87. 5 m3/h最高压力Pmax=70MPa驱动功率Nmax=400kff行程长度152.4mm最高泵速输送介质清水。
权利要求1.远程智能控制煤矿井下压裂泵组，其特征是具有多个车厢活动连接构成的活动分体矿用板车(I )，在活动分体矿用板车(I)的车厢上依次装有三柱塞压裂泵模块(4)、气控换档液力变速器模块(3)、隔爆型电动机(2)、远程智能控制系统模块(5);三柱塞压裂泵模块(4)和隔爆型电动机(2)之间通过气控换档液力变速器模块(3)连接，远程智能控制系统模块(5 )与隔爆型电动机(2 )电连接控制其运行状态及工艺参数，远程智能控制系统模块(5 )还与智能换档液力变速器模块(3)的气路连接电控气动远程换档，同时远程智能控制系统模块(5)还与三柱塞压裂泵模块(4)连接检测其运行参数。
2.根据权利要求1所述的远程智能控制煤矿井下压裂泵组，其特征是远程智能控制系统模块(5)由矿用隔爆兼本质安全型软起动器、矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器、矿用通讯电缆、矿用防爆计算机和防爆电动调节阀连接构成。
专利摘要本实用新型提供一种远程智能控制煤矿井下压裂泵组，以实现煤矿井下压裂的远程操作。其具有多个车厢活动连接构成的活动分体矿用板车，在活动分体矿用板车的车厢上依次装有三柱塞压裂泵模块、气控换档液力变速器模块、隔爆型电动机、远程智能控制系统模块；三柱塞压裂泵模块和隔爆型电动机之间通过气控换档液力变速器模块连接，远程智能控制系统模块与隔爆型电动机电连接控制其运行状态及工艺参数，远程智能控制系统模块与气控换档液力变速器模块的气路连接，电控气动远程换档。同时远程智能控制系统模块5还与三柱塞压裂泵模块4连接检测其运行参数。本实用新型远程智能煤矿井下压裂泵组，通过压裂工艺，使附近地层形成裂缝，提高煤体的透气性，同时提高了瓦斯的抽采率，有效的增加了煤层气的产出。该设备核心发明为远距离智能控制，在井下距作业面1000米外进行远程智能监视及控制，有效的杜绝了瓦斯突出等灾害对人员的伤害。
文档编号E21B43/26GK202832457SQ20112044928
公开日2013年3月27日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者郭高建, 王雨团, 朱舟, 李迎科, 郑宏乾, 王别好 申请人:宝鸡航天动力泵业有限公司