为给煤矿井下加砂压裂泵组研发设计提供科学可依的关键技术参数，通过煤矿井下作业空间特点研究分析，提出分体模块、串式布置的井下加砂压裂泵组布局设计，给出了分体模块加砂压裂泵组的外形控制参数；通过煤矿井下的供水、供电条件系统分析，确定了煤矿井下加砂压裂泵组水电能力的上限；通过我国多省份矿区煤层破裂压力综合研究，基于注水压裂破岩原理和压裂泵做功原理进行分析，提出加砂压裂泵输出压力和排量的理论预设值，并通过压裂泵功率测算、管道携砂流动物理试验和裂缝铺砂数值模拟试验，对预设值进行了校验和模拟试验验证。最终给出加砂压裂泵分体模块外型控制尺寸，高不宜超过2.0 m、宽不宜超过1.4 m,供电电压宜选用1140 V或3300 V,泵组输出压力不应小于30 MPa,输出排量适宜区间为1～1.5 m3/min等关键技术参数的适宜取值。

中煤科工集团西安研究院有限公司科技创新基金项目(2017XAYZD06,2020XAYDC04-05)；

1 适用压裂泵组的环境参数
1.1 泵组外形参数要求
1.2 泵组外部供电、供水条件参数
2 加砂压裂泵组技术参数预选
2.1 基于破岩机理的参数关系分析
2.2 泵组携砂压裂输出压力预选
2.3 泵组携砂压裂输出排量预选
3 加砂压裂泵组技术参数校验
3.1 压裂泵电机功率校验
3.2 输出排量管道携砂校验
3.3 输出排量裂缝铺砂数值模拟校验
4 结 论

赵继展.煤矿井下水力加砂压裂泵关键参数研究[J].煤炭工程,2023,55(03):151-155.