CN102606208A - 下向穿层孔自动排水工艺 - Google Patents

下向穿层孔自动排水工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN102606208A
CN102606208A CN2011100233559A CN201110023355A CN102606208A CN 102606208 A CN102606208 A CN 102606208A CN 2011100233559 A CN2011100233559 A CN 2011100233559A CN 201110023355 A CN201110023355 A CN 201110023355A CN 102606208 A CN102606208 A CN 102606208A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
wearing
sealing
pipe
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011100233559A
Other languages
English (en)
Inventor
程念东
孙月庚
桑森
陈军
曾春贵
宋虎恩
沈永松
杨传清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huainan Mining Group Co Ltd
Original Assignee
Huainan Mining Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huainan Mining Group Co Ltd filed Critical Huainan Mining Group Co Ltd
Priority to CN2011100233559A priority Critical patent/CN102606208A/zh
Publication of CN102606208A publication Critical patent/CN102606208A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种下向穿层孔自动排水工艺，包括下述步骤：1)封孔时在下向穿层孔内下封孔管和通气管，所述封孔管和所述通气管均深入到下向穿层孔的底部，所述封孔管位于下向穿层孔底部的一端连接有护壁花管，所述护壁花管与所述通气管相互连通；2)在封孔结束后，通过所述封孔管向外抽吸；通过所述通气管向下向穿层孔的底部输送压风。采用该自动排水工艺后，单孔抽采纯量稳定在0.04m3/min左右，抽采浓度在80％-90％之间，有效的提高了抽采效率。

Description

下向穿层孔自动排水工艺
技术领域
本发明涉及煤矿瓦斯抽采技术领域，尤其涉及一种下向穿层孔自动排水工艺。
背景技术
目前，在煤矿生产企业中，采用下向穿层孔来消突，是防治煤与瓦斯突出的重要手段之一。但是，下向穿层孔存在下述缺点：下向穿层孔的底部大多存在积水，且积水的垂深平均在10m-15m之间，如此深的积水会淹没设置在下向穿层孔底部的护壁花管，使瓦斯无法进入到护壁花管内，导致瓦斯不能被抽出，严重影响抽采效果。
发明内容
本发明提供一种下向穿层孔自动排水工艺，用以解决现有技术中的缺陷，达到提高抽采效果的目的。
为实现上述目的，本发明提供一种下向穿层孔自动排水工艺，包括下述步骤：
1)封孔时在下向穿层孔内下封孔管和通气管，所述封孔管和所述通气管均深入到下向穿层孔的底部，所述封孔管位于下向穿层孔底部的一端连接有护壁花管，所述护壁花管与所述通气管相互连通；
2)在封孔结束后，通过所述封孔管向外抽吸；通过所述通气管向下向穿层孔的底部输送压风。
优选地，所述封孔包括如下步骤：
1)在下向穿层孔内设置两块挡板，两块挡板之间密实填充干海带，所述封孔管和所述通气管均穿过所述两块挡板；
2)在下向穿层孔的孔口处设置聚氨酯填充密封段；聚氨酯填充密封段与所述挡板之间的孔段为注浆封孔段；
3)在聚氨酯填充密封段内穿入注浆管和返浆管，所述注浆管和所述返浆管均深入到注浆封孔段内，且注浆管向注浆封孔段内注入水泥砂浆进行封孔。
优选地，所述压风的压力在0.8MPa-1.2MPa之间。
优选地，所述压风为间隔输送。
优选地，所述压风的每次输送时间为3分钟，间隔时间为57分钟。
优选地，所述封孔管的上端露出下向穿层孔且连接有气液分离器，所述气液分离器将从下向穿层孔底部抽出的物质进行自动的气液分离。
优选地，所述气液分离器上连接有自动放水器，设定自动放水器的放水间隔周期，控制自动放水的时长及放水间隔时段。
优选地，所述通气管通过压风管路与压风源相连接，所述压风管路上连接有电磁阀，通过瓦斯监控系统控制电磁阀的启闭，实现压风的间隔输送。
本发明下向穿层孔自动排水工艺，抽采效果好，单孔抽采瓦斯浓度可达80％-90％之间，纯量长时间稳定在0.04m3/min以上，较现有技术提高了4倍左右。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明下向穿层孔自动排水工艺工作原理示意图；
图2为三个考察孔排水前后抽采纯量变化趋势图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明下向穿层孔自动排水工艺的实施例，其工作原理如图1所示，对下向穿层孔1进行封孔时，在下向穿层孔1内下封孔管13和通气管3。其中，封孔管13位于下向穿层孔1底部的一端，通过管箍5固定安装有护壁花管2，护壁花管2的管壁上均匀开设有通孔，下向穿层孔1底部的水及瓦斯通过上述通孔进入到护壁花管2内，最终经由封孔管13排出。根据煤层6厚度的不同，可以用管箍5串联多节护壁花管，并且，最末端的一根护壁花管4的一端为锥形的盲端。所述通气管3与具有锥形盲端的一根护壁花管4相连通。通过通气管3输送的压风进入到护壁花管内形成局部的高压，此实施例中压风的压力在0.8MPa-1.2MPa之间。
为了防止岩体和/或煤体散落而阻塞下向穿层孔，影响抽采效果，在下向穿层孔内下护孔管进行护孔操作。由于在煤矿开采行业内，向开凿好的钻孔内下护孔管来对钻孔进行保护是成熟工艺，这里不再对其工艺过程进行赘述。
为了保证通气管3及封孔管13与下向穿层孔1之间具有良好的密封，对下向穿层孔1进行了如下封孔操作。在封孔操作时，首先在下向穿层孔1中安置两块挡板17，并保证通气管3及封孔管13均穿过这两块挡板17。在两块挡板17之间密实的填充了一层干海带18，干海带18吸水后会膨胀，其膨胀后填充了该区域的空隙，强化了此区域的密封效果，对提高抽吸效果带来了有利的影响。在下向穿层孔1的孔口处还设置了一段聚氨酯填充密封段14，聚氨酯填充密封段14为填充聚氨酯材料进行密封，聚氨酯填充密封段14与挡板17之间具有一定的距离，该距离的管段为注浆封孔段。注浆管16和返浆管15分别穿过聚氨酯填充密封段14，深入到注浆封孔段内，且返浆管15下端管口的高度高于注浆管16下端管口的高度，注浆管16向注浆封孔段注入水泥砂浆进行封孔。
在封孔结束后，对封孔管13进行抽吸，通过压风管路11接通通气管3对下向穿层孔1底部输送压风。压风管路11中设置了电磁阀12，通过瓦斯监控系统控制电磁阀的启闭，调节电磁阀的启闭时间来实现压风的间隔输送，这里是利用现有瓦斯监控系统中的时间设定功能，通过在瓦斯监控系统中来设定电磁阀的启闭时间，来完成对电磁阀启闭的控制，省去了专门为电磁阀的启闭而去专门设计另外一套控制系统，简化了系统组成，针对于电路系统来说，系统越简单其可靠性就越高，因此这里采用瓦斯监控系统来控制电磁阀的启闭也提高了系统控制的可靠性。本实施例中，每次压风的输送时间为3分钟，间隔时间为57分钟，当然也可以根据下向穿层孔内积水的实际情况来另行决定压风的输送时间及间隔时间，设置其它压风输送时长及压风输送间隔同样属于该发明的保护范围。压风间隔输送既满足了工作中对压风的需求，也不会对抽采的瓦斯纯度造成不利的影响，还有利于节约能源。此时，封孔管13内为负压，下向穿层孔1底部为局部高压，根据流体由高压向低压流动的特性，水、渣及瓦斯顺着封孔管被抽出，在封孔管13的顶部连接有一个作为气液分离器使用的集气箱8。由于重力的作用，在集气箱8内水和渣向下运动，与瓦斯相分离，瓦斯经抽采通道9被抽走，在抽采通道9中设置了控制闸阀来控制抽采的启停。由于在进入抽采通道前就实现了瓦斯与水和渣的分离，避免了水和渣进入到抽采通道9，始终保持了抽采通道9的畅通，使得下向穿层孔抽采量得到有效提高。同时，在集气箱8的下方连接有一个自动放水器7，自动放水器7来收集经集气箱8分离的水和渣。通过设定自动放水器7的放水周期及放水时长来自动的将收集到的水和渣排出。如图2所示，三个考察孔排水前后抽采纯量变化趋势图，从图中可以看出各单孔在抽水后，其纯量长时间稳定在0.04m3/min以上，是未抽水前的大约4倍，并且，抽采瓦斯浓度保持在80％-90％之间，明显提高了抽采效果。
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：其依然可以对前述各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 (8)

1.一种下向穿层孔自动排水工艺，其特征在于，包括下述步骤：
1)封孔时在下向穿层孔内下封孔管和通气管，所述封孔管和所述通气管均深入到下向穿层孔的底部，所述封孔管位于下向穿层孔底部的一端连接有护壁花管，所述护壁花管与所述通气管相互连通；
2)在封孔结束后，通过所述封孔管向外抽吸；通过所述通气管向下向穿层孔的底部输送压风。
2.根据权利要求1所述的下向穿层孔自动排水工艺，其特征在于，所述封孔包括如下步骤：
1)在下向穿层孔内设置两块挡板，两块挡板之间密实填充干海带，所述封孔管和所述通气管均穿过所述两块挡板；
2)在下向穿层孔的孔口处设置聚氨酯填充密封段；聚氨酯填充密封段与所述挡板之间的孔段为注浆封孔段；
3)在聚氨酯填充密封段内穿入注浆管和返浆管，所述注浆管和所述返浆管均深入到注浆封孔段内，且注浆管向注浆封孔段内注入水泥砂浆进行封孔。
3.根据权利要求1或2所述的下向穿层孔自动排水工艺，其特征在于，所述压风的压力在0.8MPa-1.2MPa之间。
4.根据权利要求3所述的下向穿层孔自动排水工艺，其特征在于，所述压风为间隔输送。
5.根据权利要求4所述的下向穿层孔自动排水工艺，其特征在于，所述压风的每次输送时间为3分钟，间隔时间为57分钟。
6.根据权利要求5所述的下向穿层孔自动排水工艺，其特征在于，所述封孔管的上端露出下向穿层孔且连接有气液分离器，所述气液分离器将从下向穿层孔底部抽出的物质进行自动的气液分离。
7.根据权利要求6所述的下向穿层孔自动排水工艺，其特征在于，所述气液分离器上连接有自动放水器，设定自动放水器的放水间隔周期，控制自动放水的时长及放水间隔时段。
8.根据权利要求7所述的下向穿层孔自动排水工艺，其特征在于，所述通气管通过压风管路与压风源相连接，所述压风管路上连接有电磁阀，通过瓦斯监控系统控制电磁阀的启闭，实现压风的间隔输送。
CN2011100233559A 2011-01-20 2011-01-20 下向穿层孔自动排水工艺 Pending CN102606208A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100233559A CN102606208A (zh) 2011-01-20 2011-01-20 下向穿层孔自动排水工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100233559A CN102606208A (zh) 2011-01-20 2011-01-20 下向穿层孔自动排水工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102606208A true CN102606208A (zh) 2012-07-25

Family

ID=46523928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100233559A Pending CN102606208A (zh) 2011-01-20 2011-01-20 下向穿层孔自动排水工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102606208A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102928571A (zh) * 2012-11-01 2013-02-13 中国矿业大学 压风管下向钻孔直接测定煤层瓦斯含量的方法
CN102966376A (zh) * 2012-11-08 2013-03-13 贵州开磷（集团）有限责任公司 一种矿体真空负压快速疏干法
CN103306721A (zh) * 2013-06-18 2013-09-18 中铁隧道集团有限公司 一种超前真空降水管端头的密封装置及其方法
CN104358561A (zh) * 2014-10-16 2015-02-18 山东科技大学 含水煤岩下行钻孔瓦斯压力观测系统
CN104481450A (zh) * 2014-11-07 2015-04-01 北京中煤矿山工程有限公司 水文孔封孔方法
CN105697053A (zh) * 2016-02-26 2016-06-22 安徽理工大学 一种抽压混合式瓦斯抽采下向钻孔排水装置
CN106194101A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 河南理工大学 一种煤层动态裂隙自动充填密封装置及方法
CN107165672A (zh) * 2017-06-30 2017-09-15 徐州市耐力高分子科技有限公司 一种围岩下行钻孔裂隙水抽吸系统
CN107237650A (zh) * 2017-06-30 2017-10-10 浙江大学 一种用于处理隧道洞壁渗水的钻孔虹吸负压排水系统及方法
CN107882587A (zh) * 2017-12-12 2018-04-06 贵州盘江精煤股份有限公司 一种下行瓦斯抽采钻孔压风自动排水装置
CN109838274A (zh) * 2019-01-25 2019-06-04 华北科技学院 一种前注后抽的顺煤层倾斜钻孔瓦斯治理装置与方法
CN115110987A (zh) * 2022-06-29 2022-09-27 太原理工大学 定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置及其施工方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU666276A1 (ru) * 1978-01-05 1979-06-05 Тульское Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение По Добыче Угля "Тулауголь" Способ шахтного дренажа
CN201424956Y (zh) * 2009-05-08 2010-03-17 刘本亮 瓦斯抽放管路放水器
CN101699033A (zh) * 2009-10-27 2010-04-28 山西焦煤集团有限责任公司 煤层下向孔抽采排水装置
CN201581927U (zh) * 2009-12-18 2010-09-15 淮南矿业(集团)有限责任公司 基于下向抽采钻孔的排水系统
CN101858227A (zh) * 2010-05-24 2010-10-13 安徽省皖北煤电集团孟庄煤矿 下向抽放钻孔集中快速排水装置
CN201610761U (zh) * 2010-03-17 2010-10-20 宋德利 通用型气动式自动放水装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU666276A1 (ru) * 1978-01-05 1979-06-05 Тульское Ордена Трудового Красного Знамени Производственное Объединение По Добыче Угля "Тулауголь" Способ шахтного дренажа
CN201424956Y (zh) * 2009-05-08 2010-03-17 刘本亮 瓦斯抽放管路放水器
CN101699033A (zh) * 2009-10-27 2010-04-28 山西焦煤集团有限责任公司 煤层下向孔抽采排水装置
CN201581927U (zh) * 2009-12-18 2010-09-15 淮南矿业(集团)有限责任公司 基于下向抽采钻孔的排水系统
CN201610761U (zh) * 2010-03-17 2010-10-20 宋德利 通用型气动式自动放水装置
CN101858227A (zh) * 2010-05-24 2010-10-13 安徽省皖北煤电集团孟庄煤矿 下向抽放钻孔集中快速排水装置

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102928571A (zh) * 2012-11-01 2013-02-13 中国矿业大学 压风管下向钻孔直接测定煤层瓦斯含量的方法
CN102966376A (zh) * 2012-11-08 2013-03-13 贵州开磷（集团）有限责任公司 一种矿体真空负压快速疏干法
CN103306721A (zh) * 2013-06-18 2013-09-18 中铁隧道集团有限公司 一种超前真空降水管端头的密封装置及其方法
CN103306721B (zh) * 2013-06-18 2016-04-20 中铁隧道集团有限公司 一种超前真空降水管端头的密封装置及其方法
CN104358561A (zh) * 2014-10-16 2015-02-18 山东科技大学 含水煤岩下行钻孔瓦斯压力观测系统
CN104358561B (zh) * 2014-10-16 2016-10-12 山东科技大学 含水煤岩下行钻孔瓦斯压力观测系统
CN104481450A (zh) * 2014-11-07 2015-04-01 北京中煤矿山工程有限公司 水文孔封孔方法
CN105697053A (zh) * 2016-02-26 2016-06-22 安徽理工大学 一种抽压混合式瓦斯抽采下向钻孔排水装置
CN106194101A (zh) * 2016-07-08 2016-12-07 河南理工大学 一种煤层动态裂隙自动充填密封装置及方法
CN107165672A (zh) * 2017-06-30 2017-09-15 徐州市耐力高分子科技有限公司 一种围岩下行钻孔裂隙水抽吸系统
CN107237650A (zh) * 2017-06-30 2017-10-10 浙江大学 一种用于处理隧道洞壁渗水的钻孔虹吸负压排水系统及方法
CN107237650B (zh) * 2017-06-30 2020-02-11 浙江大学 一种用于处理隧道洞壁渗水的钻孔虹吸负压排水系统及方法
CN107882587A (zh) * 2017-12-12 2018-04-06 贵州盘江精煤股份有限公司 一种下行瓦斯抽采钻孔压风自动排水装置
CN107882587B (zh) * 2017-12-12 2024-02-06 贵州盘江精煤股份有限公司 一种下行瓦斯抽采钻孔压风自动排水装置
CN109838274A (zh) * 2019-01-25 2019-06-04 华北科技学院 一种前注后抽的顺煤层倾斜钻孔瓦斯治理装置与方法
CN115110987A (zh) * 2022-06-29 2022-09-27 太原理工大学 定向长钻孔下向施工的自动排水排渣装置及其施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102606208A (zh) 下向穿层孔自动排水工艺
CN102606190A (zh) 煤矿下向穿层孔抽采消突方法及其装置
CN102392129B (zh) 一种离子吸附型矿原地浸矿出液的方法和系统
CN103920310B (zh) 一种煤矿井下煤气水卸压分离器
CN101787702A (zh) 强力真空疏干降水方法
CN203114342U (zh) 一种用于高负压抽放瓦斯的自动放水器
CN102865104A (zh) 下向抽采钻孔排水装置
CN206290281U (zh) 一种煤矿瓦斯抽采管负压自动放水器
CN103061796A (zh) 抽采管、抽采系统及下向钻孔抽采方法
CN109826664B (zh) 一种煤层瓦斯抽采与钻孔积水自动排放一体化装置及方法
CN204299610U (zh) 一种瓦斯抽采管路自动放水装置
CN202560301U (zh) 煤矿瓦斯抽采管路负压自动放水装置
CN103993901B (zh) 一种突出煤层钻孔水力吞吐增透方法
CN103088810B (zh) 可排气冻结管
CN202348323U (zh) 煤矿瓦斯抽采钻孔组孔-主管式联孔结构
CN102704985A (zh) 煤矿瓦斯抽采管路负压自动放水装置
CN205117396U (zh) 煤储层瓦斯抽采气水渣自动排出分离装置
CN204419242U (zh) 一种煤矿瓦斯抽放设备
CN105673066A (zh) 瓦斯收集装置
CN202338354U (zh) 一种岩石穿层孔防喷装置
CN202745934U (zh) 下向抽采钻孔排水装置
CN209780950U (zh) 一种煤层瓦斯抽采与钻孔积水自动排放一体化装置
CN205349408U (zh) 一种多元高压煤矿瓦斯抽放设备
CN103527245A (zh) 用于瓦斯抽放管道的排水装置
CN203603971U (zh) 用于瓦斯抽放管道的排水装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120725