本發明涉及煤層開采實驗，具體是一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置。

背景技術：

1、水平井掏煤卸壓效果評價實驗是評估該技術在煤層開采中實際應用效果的重要手段，通過模擬實驗和數據分析，可以客觀地評估該技術的卸壓效果、煤層滲透性改善情況以及開采效率的提升程度。同時，實驗結果還可以為優化該技術提供有益的參考和建議。

2、現有的水平井掏煤卸壓效果評價實驗在掏煤時通過行水動力高壓射流擴孔掏煤，其掏煤效率較低，不能高效的對掏煤后的卸壓效果進行評估，并且不易精確控制擴孔掏煤的孔徑，導致不易評估擴孔孔徑對卸壓效果的影響。

3、針對以上問題，本發明提供了一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，以解決上述問題。

技術實現思路

1、為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，包括：

2、地質模型，其內部開設有水平井，所述水平井與數據監測設備相連；

3、驅動軸，安裝在鉆機設備上，且位于水平井內；

4、掏煤組件，固定在所述驅動軸上；

5、其中，所述掏煤組件包括調節組件，所述調節組件上鉸接有三個第一掏煤組件，三個所述第一掏煤組件上均固定有第二掏煤組件，且所述第一掏煤組件為鉆頭擴孔掏煤，所述第二掏煤組件為水動力高壓射流擴孔掏煤,所述水平井內通過掏煤組件開設有多個卸壓區。

6、進一步，優選的，所述調節組件包括：

7、底座和限位座，均固定在所述驅動軸上；

8、導向柱，被配置為多個，固定在所述底座和限位座之間；

9、滑動座，滑動設置在多個所述導向柱上；

10、伸縮電機，至少為兩個，圓周布設在所述底座上，且其輸出端固定有連接塊，所述連接塊與滑動座固定連接。

11、進一步，優選的，所述第一掏煤組件包括：

12、連接桿一，被配置為兩個，一端鉸接在所述滑動座上，另一端鉸接有調節座；

13、連接桿二，被配置為四個，一端鉸接在限位座上，另一端鉸接在調節座上；

14、驅動鏈，安裝在所述調節座上。

15、進一步，優選的，所述調節座內固定有破碎電機，所述驅動鏈與破碎電機的輸出軸之間采用鏈輪傳動。

16、進一步，優選的，所述驅動鏈的外壁等距固定有多個破碎刃，且多個所述破碎刃均傾斜布設，用于為掏煤提供雙向破碎力。

17、進一步，優選的，所述第二掏煤組件包括：

18、噴射倉，被配置為兩個，對稱固定在所述調節座的兩側；

19、高壓管，一端連接在所述噴射倉上，另一端采用旋轉接頭與外部噴射設備相連。

20、進一步，優選的，所述噴射倉遠離驅動軸的端面傾斜開設有多個噴射孔，且多個所述噴射孔均朝向破碎刃方向傾斜。

21、與現有技術相比，本發明提供了一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，具備以下有益效果：

22、本發明中，通過在地質模型內進行水平鉆孔，之后通過掏煤組件進行掏煤卸壓，且在卸壓時通過數據監測設備進行監測，從而記錄在不同掏煤情況下的卸壓效果，并且在進行掏煤作業時，通過第一掏煤組件和第二掏煤組件的配合能夠大幅度提高掏煤效果，從而更加有效快速的評估多組實驗結果，便于進行對比評估，且在掏煤時通過第一掏煤組件的破碎刃進行鉆取，鉆取的同時通過第二掏煤組件的水動力高壓射流對煤層進行軟化，大幅度提高了掏煤效率。

技術特征：

1.一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，其特征在于：包括：

2.根據權利要求1所述的一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，其特征在于：所述調節組件（31）包括：

3.根據權利要求2所述的一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，其特征在于：所述第一掏煤組件（32）包括：

4.根據權利要求3所述的一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，其特征在于：所述調節座（323）內固定有破碎電機，所述驅動鏈（324）與破碎電機的輸出軸之間采用鏈輪傳動。

5.根據權利要求3所述的一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，其特征在于：所述驅動鏈（324）的外壁等距固定有多個破碎刃（325），且多個所述破碎刃（325）均傾斜布設，用于為掏煤提供雙向破碎力。

6.根據權利要求3所述的一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，其特征在于：所述第二掏煤組件（33）包括：

7.根據權利要求6所述的一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，其特征在于：所述噴射倉（331）遠離驅動軸（2）的端面傾斜開設有多個噴射孔（333），且多個所述噴射孔（333）均朝向破碎刃（325）方向傾斜。

技術總結
本發明公開了一種碎軟低滲煤層水平井掏煤卸壓增透效果評價實驗裝置，涉及煤層開采實驗技術領域，本發明包括地質模型，其內部開設有水平井，所述水平井與數據監測設備相連；驅動軸，安裝在鉆機設備上，且位于水平井內；掏煤組件，固定在所述驅動軸上；其中，所述掏煤組件包括調節組件，所述調節組件上鉸接有三個第一掏煤組件，三個所述第一掏煤組件上均固定有第二掏煤組件，且所述第一掏煤組件為鉆頭擴孔掏煤，所述第二掏煤組件為水動力高壓射流擴孔掏煤,所述水平井內通過掏煤組件開設有多個卸壓區。

技術研發人員：康玉國,張彪,張明,袁魁,崔龍,陰慧勝,朱澤斌,張軍浪,郭明,李江濤,穆效杰
受保護的技術使用者：北京大地高科地質勘查有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28