CN102400704A

CN102400704A - 瓦斯和水抽采装置、系统及方法

Info

Publication number: CN102400704A
Application number: CN2010102802136A
Authority: CN
Inventors: 张振雷; 黄学矿; 赵俊峰; 陈功胜; 刘德贵; 汪金业; 汪峰荣; 孙秀明; 石德州
Original assignee: Huainan Mining Group Co Ltd
Current assignee: Huainan Mining Group Co Ltd
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明提供一种瓦斯和水抽采装置、系统及方法，该瓦斯和水抽采装置包括：第一管体和第二管体。第一管体上设置有瓦斯入口孔和瓦斯出口孔，瓦斯入口孔与封孔管的出口孔密封连接；第二管体穿设在第一管体中，第二管体的入口端穿过封孔管的出口孔伸入在封孔管内的水里，第二管体的出口端从第一管体上设置的水出口端伸出，并与第一管体的壁面密封连接。该瓦斯和水抽采系统包括：瓦斯抽采管路、放水装置和该瓦斯和水抽采装置。本发明提供的瓦斯和水抽采装置、系统及方法，通过瓦斯和水两条抽采通的设置，避免了抽采过程中钻孔中的水对抽采管路的堵塞，提高了瓦斯抽采效率。

Description

瓦斯和水抽采装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及一种瓦斯钻孔抽采技术，尤其涉及一种瓦斯和水抽采装置、系统及方法。

背景技术

煤矿瓦斯又称煤层气，是赋存在煤层中的烃类气体，和天然气一样，主要成分是甲烷。瓦斯是易燃易爆性气体，对煤矿安全生产有重大威胁，但瓦斯又是优质清洁能源，加以利用可以增加能源供给。现有技术中对煤矿瓦斯的利用主要是通过钻孔抽采的方法。

瓦斯钻孔抽采是在煤层及岩层中施工穿层钻孔，形成瓦斯通道，将瓦斯抽采、排放，并进一步进行利用。图1为现有瓦斯钻孔抽采结构示意图，如图1所示，钻孔1穿过岩层和煤层，在钻孔1中设置封孔管2，利用注浆管3在煤层上部的封孔管2和钻孔1内壁形成的注浆腔内注浆，再用聚氨树脂材料4将注浆腔密封，使瓦斯不会泄漏，煤层中的瓦斯在负压5的作用下通过封孔管2被抽采。负压5通常是通过抽采泵站来产生，抽采出的瓦斯通过与封孔管2连接的抽采管6送入瓦斯抽采管路，就完成了对瓦斯的抽采过程。

由于钻孔1内出水或钻孔1附近地层中的水渗入到正在抽采的钻孔1内，所以在瓦斯钻孔抽采过程中，抽采瓦斯的同时，也有水进入瓦斯抽采管路，以致增加抽采阻力，降低了抽采效果。所以，通常会在瓦斯抽采管路上设有放水口，与放水装置连接。但当钻孔1内积水过多时，抽采管6被水堵塞，煤层中的瓦斯无法经过抽采钻孔1正常抽采。

发明内容

本发明提供一种瓦斯和水抽采装置、系统及方法，可以及时将钻孔中的水排出，避免水堵塞抽采管，保证瓦斯钻孔抽采的正常进行。

本发明提供了一种瓦斯和水抽采装置，包括：

第一管体，所述第一管体上设置有瓦斯入口孔和瓦斯出口孔，所述瓦斯入口孔与封孔管的出口孔密封连接；

第二管体，穿设在所述第一管体中，所述第二管体的入口端穿过所述封孔管的出口孔伸入在所述封孔管内的水里，所述第二管体的出口端从所述第一管体上设置的水出口端伸出，并与所述第一管体的壁面密封连接。

如上所述的瓦斯和水抽采装置，其中，所述第二管体的数量为多个。

如上所述的瓦斯和水抽采装置，其中，所述第二管体伸入至所述封孔管的底部。

本发明提供了一种瓦斯和水抽采系统，包括瓦斯抽采管路和放水装置，还包括本发明所提供的所述瓦斯和水抽采装置；

所述瓦斯和水抽采装置的瓦斯出口孔与所述瓦斯抽采管路的第一抽采接口连通，瓦斯通过所述第一管体进入所述瓦斯抽采管路；

所述瓦斯和水抽采装置的水出口端与所述放水装置的第一进水口连通，水通过所述第二管体进入所述放水装置。

如上所述的瓦斯和水抽采系统，其中，所述瓦斯抽采管路还包括第二抽采接口，与所述放水装置上的第二进水口相连通，将所述瓦斯抽采管路中的水排出至所述放水装置。

如上所述的瓦斯和水抽采系统，其中，所述瓦斯和水抽采装置的数量为多个，各所述瓦斯和水抽采装置分别与一个封孔管连接；所述放水装置的第一进水口的数量为多个，各所述第一进水口分别与一个所述瓦斯和水抽采装置的水出口端相连通。

本发明还提供了一种瓦斯和水抽采方法，包括：

利用第一负压将封孔管中的瓦斯通过瓦斯和水抽采装置的第一管体抽出到瓦斯抽采管路，所述第一管体的瓦斯入口孔与封孔管的出口孔密封连接；

利用第二负压将所述封孔管中水通过所述瓦斯和水抽采装置的第二管体抽出到放水装置，所述第二管体穿设在所述第一管体中，所述第二管体的入口端穿过所述封孔管的出口孔伸入在所述封孔管内的水里。

如上所述的瓦斯和水抽采方法，其中，将所述瓦斯抽采管路中的水排出到所述放水装置。

如上所述的瓦斯和水抽采方法，其中，所述第一负压和所述第二负压相等。

由上述技术方案可知，本发明提供的瓦斯和水抽采装置、系统及方法，通过瓦斯和水两个抽采管体的设置，可以在不影响正常瓦斯抽采的情况下，将封孔管中的水及时排出，避免了抽采管被水堵塞，保证了瓦斯钻孔抽采的正常进行。

附图说明

图1为现有瓦斯钻孔抽采结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的瓦斯和水抽采装置结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的瓦斯和水抽采系统结构示意图。

附图标记：

1-钻孔； 2-封孔管； 3-注浆管；

4-聚氨树脂材料； 5-负压； 6-抽采管；

8-第一管体； 9-瓦斯入口孔； 10-瓦斯出口孔；

11-第二管体； 12-密封件； 13-水出口端；

14-第一抽采接口； 15-第二抽采接口； 16-第一进水口；

17-第二进水口； 18-放水口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的瓦斯和水抽采装置结构示意图，如图2所示，瓦斯和水抽采装置包括：第一管体8，第一管体8上设置有瓦斯入口孔9和瓦斯出口孔10，瓦斯入口孔9与封孔管的出口孔密封连接，第一管体8为瓦斯抽采通路；第二管体11，穿设在第一管体8中，第二管体11的入口端穿过封孔管的出口孔伸入在封孔管内的水里，第二管体11的出口端从第一管体8上设置的水出口端13伸出，并与第一管体8的壁面密封连接，第二管体11为水抽采通路。具体的封孔管可以为二寸封孔管，瓦斯和水抽采装置的第一管体8的瓦斯入口孔9的尺寸一般与封孔管的尺寸相适应，以保证瓦斯入口孔9和封孔管密封连接。第二管体11具体可以为四分聚酯乙烯(PVC)管，可以通过多根四分PVC管通过四分管箍连接以达到所需长度，第二管路的长度的设置以可以伸入封孔管中的水中将水抽出为目的。第二管体11具体可以通过密封件12与第一管体8密封连接，以防止抽采压力泄漏，影响抽采效果。瓦斯和水抽采装置的第一管体8的瓦斯入口孔9和瓦斯出口孔10、第二管体11的尺寸均可以根据实际抽采过程中封孔管的尺寸及对抽采量的需求来设置，不以本实施例为限。

在本实施例中，第二管体11的数量可以为多个，通过多个第二管体11的设置，可以提高瓦斯和水抽采装置的抽水效率，保证封孔管中的水及时被排出。

在本实施例中，第二管体11可以伸入至封孔管的底部，封孔管的底部即为钻孔的底部，第二管体11伸入至封孔管的底部，当封孔管中的水不多时，水也可以通过第二管体11被抽采出，提高了水抽采的效率。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的瓦斯和水抽采系统结构示意图，如图3所示，瓦斯和水抽采系统包括瓦斯抽采管路、放水装置和本发明任意实施例提供的瓦斯和水抽采装置。瓦斯和水抽采装置的瓦斯出口孔10与瓦斯抽采管路的第一抽采接口14连通，具体的，瓦斯和水抽采装置的瓦斯出口孔10通过抽采管与瓦斯抽采管路的第一抽采接口14连通，抽采管分别与瓦斯和水抽采装置的瓦斯出口孔10和瓦斯抽采管路的第一抽采接口14的连接处密封，以防止抽采压力泄漏，瓦斯在负压的作用下通过第一管体进入瓦斯抽采管路；瓦斯和水抽采装置的水出口端13与放水装置的第一进水口16连通，具体的，瓦斯和水抽采装置的水出口端13通过抽水软管与放水装置的第一进水口16连接，抽水软管分别与瓦斯和水抽采装置的水出口端13和放水装置的第一进水口16的连接处密封，以防止抽采压力泄漏，水在负压的作用下通过第二管体进入放水装置。放水装置上设置放水口18，放水口18具体可以为自动放水口或者手动放水口，将放水装置中的水自动或手动排出。本实施例提供的瓦斯和水抽采系统，能够同时将封孔管中的瓦斯和水抽出送入不同的采集装置，避免了瓦斯抽采过程中，封孔管中的水对抽采过程的影响，提高了瓦斯的抽采效率。

在本实施例中，瓦斯抽采管路还包括第二抽采接口15，与放水装置上的第二进水口17相连通，将瓦斯抽采管路中的水排出至放水装置。瓦斯抽采过程中可能会携带少量的水，通过在瓦斯抽采管路上设置第二抽采接口15，第二抽采接口15再通过抽采管与放水装置的第二进水口17连接，将抽采过程中携带的水排出，具体可以通过抽采泵抽出至放水装置，降低了抽采阻力，改善了抽采效果。

在本实施例中，瓦斯和水抽采装置的数量可以为多个，各瓦斯和水抽采装置分别与一个封孔管连接。通过多个瓦斯和水抽采装置的设置，可以同时对多个钻孔封孔管中的瓦斯和水进行抽采，提高了抽采效率。放水装置的第一进水口16的数量也可以为多个，各第一进水口16分别与一个瓦斯和水抽采装置的水出口端13相连通，提高了水抽采效率。各瓦斯和水抽采装置的水出口端13也可以分别连接一个抽水软管，各抽水软管再汇集成一个排水管路与放水装置连通。

实施例三

本发明实施例三还提供了一种瓦斯和水抽采方法，该方法可利用本发明任意实施例提供的瓦斯和水抽采系统来实现，但并不限于此。

本实施例提供的瓦斯和水抽采方法包括：

利用第一负压将封孔管中的瓦斯通过瓦斯和水抽采装置的第一管体抽出到瓦斯抽采管路，第一管体的瓦斯入口孔与封孔管的出口孔密封连接；

利用第二负压将封孔管中水通过瓦斯和水抽采装置的第二管体抽出到放水装置，第二管体穿设在第一管体中，第二管体的入口端穿过封孔管的出口孔伸入在封孔管内的水里。

在实际抽采过程中，可以同时对封孔管中的水和瓦斯进行抽采，也分别抽采。当封孔管中的水对瓦斯的抽采不造成影响时，可以先抽采瓦斯，也可以先将封孔管中的水抽采出后再抽采瓦斯。本实施例提供的瓦斯和水抽采方法并不用于限定对瓦斯和水抽采的顺序。

通过放水装置的放水口将放水装置中的水排出，具体的放水装置的放水口可以为自动放水口也可以为手动放水口，放水装置中的水可以自动或手动排出。本实施例提供的瓦斯和水抽采方法，可以实现瓦斯和水的同时抽采，降低瓦斯抽采过程中，封孔管中的水对抽采过程的影响，提高了抽采效率。

在本实施例中，还可以将瓦斯抽采管路中的水排出到放水装置。在瓦斯抽采过程中会携带少量的水进入到瓦斯抽采管路中，将瓦斯抽采管路中的水排出到放水装置，可以降低抽采阻力，改善抽采效果。

在本实施例中，瓦斯抽采管路采用第一抽采泵向第一管体提供第一负压，放水装置采用第二抽采泵向第二管体提供第二负压。优选的，第一负压和第二负压相等，则可以通过一套抽采泵同时向第一管体和第二管体提供负压，降低设备成本。也可以通过不同的抽采泵分别向第一管体和第二管体提供负压，通过多个抽采泵的设置可以有选择地对瓦斯和/或水进行抽采，也可以根据钻孔内瓦斯的透气性和水的积存量来设置负压压力值，以避免能源浪费。

本发明提供的瓦斯和水抽采装置、系统及方法，适用于钻孔内或钻孔附近岩层出水渗入钻孔内的状况，可实现对瓦斯和水的同时抽采，将封孔管中的水及时排出，避免封孔管中的水造成抽采管的堵塞，提高了瓦斯的抽采效率，保证了瓦斯抽采的正常进行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种瓦斯和水抽采装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的瓦斯和水抽采装置，其特征在于：所述第二管体的数量为多个。

3.根据权利要求1所述的瓦斯和水抽采装置，其特征在于：所述第二管体伸入至所述封孔管的底部。

4.一种瓦斯和水抽采系统，包括瓦斯抽采管路和放水装置，其特征在于：还包括权利要求1-3任一所述的瓦斯和水抽采装置；

5.根据权利要求4所述的瓦斯和水抽采系统，其特征在于：所述瓦斯抽采管路还包括第二抽采接口，与所述放水装置上的第二进水口相连通，将所述瓦斯抽采管路中的水排出至所述放水装置。

6.根据权利要求4所述的瓦斯和水抽采系统，其特征在于：

所述瓦斯和水抽采装置的数量为多个，各所述瓦斯和水抽采装置分别与一个封孔管连接；

所述放水装置的第一进水口的数量为多个，各所述第一进水口分别与一个所述瓦斯和水抽采装置的水出口端相连通。

7.一种瓦斯和水抽采方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的瓦斯和水抽采方法，其特征在于，还包括：

将所述瓦斯抽采管路中的水排出到所述放水装置。

9.根据权利要求7或8所述的瓦斯和水抽采方法，其特征在于：所述第一负压和所述第二负压相等。