煤礦井下智能壓裂泵系統研究

李 然，孫曉冬，劉 波，王大龍,4，劉 昊，王統誠，劉明亮，王 超

(1.北京天瑪智控科技股份有限公司，北京 101399；2.煤炭科學研究總院 研究生院，北京 100013；3.天地科技股份有限公司 開采設計事業部北京 100013；4.中國礦業大學(北京) 機電與信息工程學院，北京 100083)

0 引 言

水力壓裂技術在煤炭綠色安全開發方面具有廣泛的應用，如煤層水力壓裂增透技術，通過注入的高壓水作用下，使煤層產生裂隙并發發育成長，增多瓦斯運移通道，提高煤層氣抽采效率；堅硬難垮落頂板弱化、動壓巷道卸壓、巷道定向切頂、沖擊地壓解危等安全開采需求的煤巖體壓裂技術，用以解決煤礦生產中產生的嚴重安全威脅[1]。高壓大流量壓裂泵是將壓裂介質注入煤層轉化為高壓裂隙的動力源，是水力壓裂的核心裝備之一。

目前，煤礦井下壓裂泵系統面臨的技術難題主要體現在以下2個方面：①由于煤礦井下水力壓裂技術的發展，對流量或壓力的需求不斷提升，但煤礦井下對作業空間有嚴格限制，因此對壓裂泵系統的功率密度提出了更高的要求；②煤礦井下水力壓裂工藝參數經常需要實際工況進行實時調整，因此對壓裂泵控制系統智能化精準控制需求越來越強烈，實現壓力、流量等參數的實時監控、自動調節和智能匹配是壓裂泵系統的核心技術難題之一。

針對以上問題，煤炭科學研究總院智能控制技術研究分院依靠單位多年綜采智能供液技術方面的積累，以高壓大流量乳化液泵……