CN102913273B - 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统 - Google Patents

一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102913273B
CN102913273B CN201210426336.5A CN201210426336A CN102913273B CN 102913273 B CN102913273 B CN 102913273B CN 201210426336 A CN201210426336 A CN 201210426336A CN 102913273 B CN102913273 B CN 102913273B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
automatic
pump
gas pumping
hole
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210426336.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102913273A (zh
Inventor
林柏泉
代华明
张超
李庆钊
高亚斌
邹全乐
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.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
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 China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN201210426336.5A priority Critical patent/CN102913273B/zh
Publication of CN102913273A publication Critical patent/CN102913273A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102913273B publication Critical patent/CN102913273B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统,适用于煤矿井下封孔和瓦斯智能抽采。它包括与瓦斯抽采管相连的瓦斯储存器,瓦斯储存器连接有自动调节抽采负压的瓦斯自动抽采泵,位于钻孔附近瓦斯抽采管上连接着瓦斯浓度自动检测仪,位于煤层内瓦斯抽采管外缠绕着五组聚氨酯封孔袋,聚氨酯封口袋外边缠绕着能和煤壁紧密贴合的五组堵孔布,储料器通过进料管连接着进料压力自动控制泵,位于煤层内的进料管绑扎在聚氨酯封口袋和堵孔布之间,瓦斯浓度自动检测仪、瓦斯自动抽采泵和进料压力自动控制泵的数据信号通过数据采集线连接数据线路集成器,数据线路集成器通过数据线连接着自动监测控制器。该系统设置简单、操作方便、便于智能化控制、使用效果较好。

Description

一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统
技术领域
本发明涉及一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统,尤其适用于煤矿井下高效封孔和实现瓦斯智能抽采。
背景技术
瓦斯是我国煤矿安全生产面临的主要问题之一。目前,瓦斯抽采是煤矿治理瓦斯灾害的主要手段,也是充分利用清洁能源和减少排放的必要环节。在利用瓦斯时,由于低浓度瓦斯利用技术不成熟并且效率低,对瓦斯浓度的要求很高。因此,提高抽采瓦斯浓度是瓦斯抽采面临的关键难题,而钻孔抽采瓦斯浓度降低的主要原因是封孔差导致煤壁裂隙漏风造成的。为此,钻孔密封格外重要。
现阶段瓦斯抽采时采用的封孔方法有很多。常用的是将聚氨酯溶液与布拧在一起堵在孔口和孔中进行发泡密封,然后在聚氨酯堵孔中间段注入水泥砂浆并最后凝固。其实质是通过在钻孔中形成一段固体来达到堵孔目的。然而,形成的固体经过长时间的瓦斯抽采后容易变形、松动,并且随着孔壁周围的裂隙发育,会形成新的贯通裂隙,不能到达很好的密封效果,缩短瓦斯抽采期。
另一种封孔方法是用胶囊进行封孔,这种方法是用胶囊堵两头,并在中间注入泥浆。该法不仅有聚氨酯封孔端头中间注砂浆的缺点,而且胶囊成本较高,不利于现场实际应用推广。
在完成瓦斯抽采工作时,常常需要大量的人力物力。比如,需要按时测量瓦斯抽采浓度的数据,由于人力的操作误差常导致测量数据偏差较大,还有需要根据实际瓦斯抽采情况调节瓦斯抽采泵的压力等,面临着很多问题。
发明内容
技术问题:本发明的目的是克服已有技术中的不足,提供一种系统结构简单、操作方便、抽采效果好的煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统。
技术方案:本发明的煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统,包括瓦斯抽采装置,自主式动态封孔装置,对瓦斯自动抽采泵、瓦斯浓度自动检测仪和进料压力自动控制泵进行监测控制的自动监测控制装置;所述的瓦斯抽采装置包括瓦斯抽采管、与瓦斯抽采管相连的瓦斯储存器,瓦斯储存器与瓦斯抽采管相连的管路上设有瓦斯自动抽采泵,瓦斯抽采管装入煤层钻孔内的前端设有滤罩,煤层钻孔内的瓦斯抽采管内外侧间隔设有五组聚氨酯封孔袋和堵孔布;所述自主式动态封孔装置包括储料器,储料器底部设有进料管,进料管的管路上设有进料压力自动控制泵,进料管穿过瓦斯抽采管外侧的聚氨酯封孔袋和堵孔布;所述的自动监测控制装置包括瓦斯浓度自动检测仪、分别连接瓦斯自动抽采泵、瓦斯浓度自动检测仪、进料压力自动控制泵的数据传输线,数据传输线连接有数据线路集成器,数据线路集成器经数据传输线连接有自动监测控制器。
所述的储料器包括壳体、壳体的上部设有装入粒径小于0.1mm煤粉或泥沙的固体颗粒进料口、壳体的侧部设有胶状液体入口、壳体内设有拌料器。
有益效果:
1.采用聚氨酯和堵孔布相结合的方法,并且在孔的两端分别多段布置,克服了煤矿实际封孔时由于孔的两端头漏气造成的封孔质量不高。
2.采用带压注入含有颗粒胶状粘液的装置,能够动态的将含颗粒液体注入煤体裂隙中进行堵孔,提高封孔质量。
3.通过采用瓦斯自动抽采泵、瓦斯浓度自动检测仪和进料压力自动控制泵,并进行智能化监测控制,减少了瓦斯抽采过程中的人力物力消耗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中:1-滤罩,2-原始煤层,3-卸压煤层,4-动态注液区,5-堵孔布,6-聚氨酯封孔袋,7-瓦斯抽采管, 8-瓦斯浓度自动检测仪,9-瓦斯自动抽采泵,10-瓦斯储存器,11-数据线路集成器,12-自动监测控制器,13-固体颗粒进料口,14-胶状液体入口,15-储料器,16-磨料粘液,17-拌料器,18-进料压力自动控制泵,19-数据传输线,20-进料管
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施例作进一步的描述:
如图1所示,本发明的煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统,主要由瓦斯抽采装置、自主式动态封孔装置、可对瓦斯自动抽采泵9、瓦斯浓度自动检测仪8和进料压力自动控制泵18进行监测控制的自动监测控制装置构成;其中:瓦斯抽采装置包括与位于煤层外瓦斯抽采管7相连的瓦斯储存器10,瓦斯储存器10经瓦斯抽采管7与瓦斯自动抽采泵9相连,位于煤层内瓦斯抽采管7前端口连接有滤罩1,煤层钻孔内的瓦斯抽采管7内外侧间隔绑扎有五组聚氨酯封孔袋6和堵孔布5;自主式动态封孔装置包括储料器15,储料器15的底部设有进料管20,进料管20的管路上设有进料压力自动控制泵18,进料管20穿过瓦斯抽采管7外侧的聚氨酯封孔袋6和堵孔布5;所述的储料器15包括壳体、壳体的上部设有装入粒径小于0.1mm煤粉或泥沙的固体颗粒进料口13、壳体的侧部设有胶状液体入口14、壳体内设有拌料器17。储料器15经进料管20与进料压力自动控制泵18相连,所述固体颗粒进料口13进入的颗粒是经过筛选后粒径小于0.1mm的煤粉或泥沙;所述胶状液体入口14进入的液体是25%特制材料和85%的水,按质量百分比混合配制而成。连接进料压力自动控制泵18的进料管20穿过聚氨酯封孔袋6和堵孔布5绑扎的瓦斯抽采管7之间,进料管20端口位于动态注液区4中;自动监测控制装置包括连接着瓦斯自动抽采泵9、瓦斯浓度自动检测仪8和进料压力自动控制泵18的数据传输线19,数据传输线19连接着数据线路集成器11,数据线路集成器11经数据传输线19连接着自动监测控制器12。
  工作原理:将经过筛选后的磨料从固体颗粒进料口13装入储料器15内,与从胶状液体入口进入的液体用搅拌器17混合均匀成为磨料粘液16,磨料粘液16通过进料压力自动控制泵18加压,形成带压液体流入动态注液区4,带压流体由于具有一定的压力,当卸压煤层3中的裂隙发育时,带压流体可以及时流入来堵住孔隙防止漏气,达到密封效果;瓦斯抽采过程是,经过卸压煤层3解吸出的瓦斯在瓦斯自动抽采泵9形成的负压下通过滤罩1过滤后流入瓦斯抽采管7,最终流入瓦斯储存器10存储;智能监测控制过程是,瓦斯浓度自动检测仪8采集到的实时浓度信号、瓦斯自动抽采泵9所工作的负压信号和进料压力自动控制泵18所工作的压力信号通过数据传输线19传到自动监测控制器12,经过自动监测控制器12对信号进行分析处理,可以通过控制自动监测控制器12对瓦斯浓度值进行采集、对泵的工作压力值进行采集和调节泵的工作压力值。

Claims (1)

1.一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统,其特征在于:它包括瓦斯抽采装置,自主式动态封孔装置,对瓦斯自动抽采泵(9)、瓦斯浓度自动检测仪(8)和进料压力自动控制泵(18)进行监测控制的自动监测控制装置;所述的瓦斯抽采装置包括瓦斯抽采管(7)、与瓦斯抽采管(7)相连的瓦斯储存器(10),瓦斯储存器(10)与瓦斯抽采管(7)相连的管路上设有瓦斯自动抽采泵(9),瓦斯抽采管(7)装入煤层钻孔内的前端设有滤罩(1),煤层钻孔内的瓦斯抽采管(7)内外侧间隔设有五组聚氨酯封孔袋(6)和堵孔布(5);所述自主式动态封孔装置包括储料器(15),储料器(15)的底部设有进料管(20),进料管(20)的管路上设有进料压力自动控制泵(18),进料管(20)穿过瓦斯抽采管(7)外侧的聚氨酯封孔袋(6)和堵孔布(5);所述的自动监测控制装置包括瓦斯浓度自动检测仪(8)、分别连接瓦斯自动抽采泵(9)、瓦斯浓度自动检测仪(8)、进料压力自动控制泵(18)的数据传输线(19),数据传输线(19)连接有数据线路集成器(11),数据线路集成器(11)经数据传输线(19)连接有自动监测控制器(12);将经过筛选后的磨料从固体颗粒进料口(13)装入储料器(15)内,与从胶状液体入口进入的液体用搅拌器(17)混合均匀成为磨料粘液(16),磨料粘液(16)通过进料压力自动控制泵(18)加压,形成带压液体流入动态注液区(4),带压流体由于具有一定的压力,当卸压煤层(3)中的裂隙发育时,带压流体可以及时流入来堵住孔隙防止漏气,达到密封效果;瓦斯抽采过程是,经过卸压煤层(3)解吸出的瓦斯在瓦斯自动抽采泵(9)形成的负压下通过滤罩(1)过滤后流入瓦斯抽采管(7),最终流入瓦斯储存器(10)存储;智能监测控制过程是,瓦斯浓度自动检测仪(8)采集到的实时浓度信号、瓦斯自动抽采泵(9)所工作的负压信号和进料压力自动控制泵(18)所工作的压力信号通过数据传输线(19)传到自动监测控制器(12),经过自动监测控制器(12)对信号进行分析处理,可以通过控制自动监测控制器(12)对瓦斯浓度值进行采集、对泵的工作压力值进行采集和调节泵的工作压力值。
2. 根据权利要求1所述的煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统,其特征在于:所述的储料器(15)包括壳体、壳体的上部设有装入粒径小于0.1mm煤粉或泥沙的固体颗粒进料口(13)、壳体的侧部设有胶状液体入口(14)、壳体内设有拌料器(17)。
CN201210426336.5A 2012-10-31 2012-10-31 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统 Expired - Fee Related CN102913273B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210426336.5A CN102913273B (zh) 2012-10-31 2012-10-31 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210426336.5A CN102913273B (zh) 2012-10-31 2012-10-31 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102913273A CN102913273A (zh) 2013-02-06
CN102913273B true CN102913273B (zh) 2014-11-19

Family

ID=47611815

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210426336.5A Expired - Fee Related CN102913273B (zh) 2012-10-31 2012-10-31 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102913273B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105401972A (zh) * 2015-09-02 2016-03-16 煤科集团沈阳研究院有限公司 煤层气安全抽采智能控制系统及控制方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103195390B (zh) * 2013-04-10 2015-08-05 山西潞安环保能源开发股份有限公司 一种本煤层近水平瓦斯抽采钻孔密封方法
CN103758561B (zh) * 2014-02-21 2015-04-22 山东安益矿用设备有限公司 煤矿瓦斯抽采控制系统的抽采控制方法
CN105275494A (zh) * 2015-04-14 2016-01-27 河南理工大学 一种自动密封抽采钻孔周围煤体的注液系统及其使用方法
CN105041263A (zh) * 2015-07-29 2015-11-11 兖州煤业股份有限公司 一种封孔器
CN105201546B (zh) * 2015-09-21 2017-05-17 河南理工大学 一种提高瓦斯抽采浓度的装置及方法
CN105401974B (zh) * 2015-12-23 2017-11-03 山东科技大学 一种瓦斯智能抽采系统及方法
CN106338936A (zh) * 2016-07-08 2017-01-18 河南理工大学 一种矿用注液自动控制设备及方法
CN106761905B (zh) * 2017-01-06 2018-07-24 山东科技大学 一种基于电热效应的促进瓦斯抽采方法
CN108661696B (zh) * 2018-05-14 2019-07-02 中国矿业大学 一种基于减阻工作液的全封闭瓦斯抽采泵节能系统
CN108625893A (zh) * 2018-05-29 2018-10-09 西安科技大学 一种煤矿高位钻孔卸压瓦斯抽采智能评判及调控系统
CN108756836B (zh) * 2018-05-29 2024-01-26 西安科技大学 一种煤矿井下注液氮增透瓦斯抽采系统
CN109184613B (zh) * 2018-10-26 2023-09-15 晋中学院 一种聚氨酯瓦斯封孔装置
CN110529173A (zh) * 2019-08-26 2019-12-03 河南工程学院 一种直塞式一体化瓦斯抽采装置及抽采方法
CN110593942B (zh) * 2019-10-28 2021-02-05 中国矿业大学 一种精准定量控制瓦斯抽采浓度的装置及方法
CN111502740B (zh) * 2020-03-30 2024-06-04 北京科技大学 单元循环式压抽一体化瓦斯抽采系统及方法
CN111734475B (zh) * 2020-06-03 2021-11-09 徐州工程学院 一种清理瓦斯抽采钻孔密封段煤粉的方法
CN113503139B (zh) * 2021-09-13 2021-12-07 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种孔内延时自主封孔装置及使用方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2005107882A (ru) * 2005-03-21 2006-09-10 Павел Геннадьевич Полевщиков (RU) Способ комплексного управления газовыделением при подготовке и выемке высокогазоносных угольных пластов
CN201851112U (zh) * 2010-10-29 2011-06-01 北京中矿天安科技发展有限公司 煤层封孔自动测量记录瓦斯压力的系统
CN102230375A (zh) * 2011-06-10 2011-11-02 中国矿业大学 煤层瓦斯参数实时监测装置及方法
CN102230394A (zh) * 2011-05-24 2011-11-02 中国矿业大学 提高煤层瓦斯抽采浓度的二次封孔系统
CN102704984A (zh) * 2012-04-28 2012-10-03 中国矿业大学 一种钻孔高浓度瓦斯的抽排采方法及其装置
CN202560157U (zh) * 2012-04-27 2012-11-28 淮南矿业(集团)有限责任公司 注浆装置
CN202970765U (zh) * 2012-10-31 2013-06-05 山西潞安环保能源开发股份有限公司 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2005107882A (ru) * 2005-03-21 2006-09-10 Павел Геннадьевич Полевщиков (RU) Способ комплексного управления газовыделением при подготовке и выемке высокогазоносных угольных пластов
CN201851112U (zh) * 2010-10-29 2011-06-01 北京中矿天安科技发展有限公司 煤层封孔自动测量记录瓦斯压力的系统
CN102230394A (zh) * 2011-05-24 2011-11-02 中国矿业大学 提高煤层瓦斯抽采浓度的二次封孔系统
CN102230375A (zh) * 2011-06-10 2011-11-02 中国矿业大学 煤层瓦斯参数实时监测装置及方法
CN202560157U (zh) * 2012-04-27 2012-11-28 淮南矿业(集团)有限责任公司 注浆装置
CN102704984A (zh) * 2012-04-28 2012-10-03 中国矿业大学 一种钻孔高浓度瓦斯的抽排采方法及其装置
CN202970765U (zh) * 2012-10-31 2013-06-05 山西潞安环保能源开发股份有限公司 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105401972A (zh) * 2015-09-02 2016-03-16 煤科集团沈阳研究院有限公司 煤层气安全抽采智能控制系统及控制方法
CN105401972B (zh) * 2015-09-02 2017-12-22 煤科集团沈阳研究院有限公司 煤层气安全抽采智能控制系统及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102913273A (zh) 2013-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102913273B (zh) 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统
CN107023289B (zh) 一种u型管地下流体多层取样装置
CN115306479B (zh) 一种基于废弃矿井采空区的co2区块化封存方法
CN103174412A (zh) 一种煤层气储层分层同采高温高压排采动态评价仪
CN103061796B (zh) 抽采管、抽采系统及下向钻孔抽采方法
CN202250166U (zh) 二次高压注浆封孔器
CN110541726A (zh) 用于煤矿瓦斯抽放的两堵两注一返水式通管直连封孔方法
CN102606190A (zh) 煤矿下向穿层孔抽采消突方法及其装置
CN110284849A (zh) 一种用于煤矿近水平压裂钻孔的带压封孔装置及封孔方法
CN202970765U (zh) 一种煤矿自主式动态封孔瓦斯抽采智能系统
CN102230394B (zh) 提高煤层瓦斯抽采浓度的二次封孔系统
CN103883276A (zh) 一种经济简易高效煤层瓦斯抽放钻孔封孔方法
CN104329114A (zh) 一种井下钻孔间歇式抽采瓦斯的方法
CN105317397A (zh) 一种双布袋式注浆封孔装置及其方法
CN102183438A (zh) 模拟油藏条件下聚合物溶液剪切的方法及其专用设备
CN202578754U (zh) 一种钻孔高浓度瓦斯的抽排采装置
CN205063955U (zh) 一种复合平衡盾构掘进机
CN105673068A (zh) 一种大孔径过滤式瓦斯封孔管抽采器及其工作原理
CN201763377U (zh) 瓦斯和水抽采装置及系统
CN103790546A (zh) 瓦斯预抽钻孔煤屑回填封孔方法
CN203476278U (zh) 井下钻孔瓦斯抽采注浆式封孔及自动放水装置
CN1306226C (zh) 用于地热第三系砂岩回灌的井口系统
CN212743950U (zh) 采煤工作面瓦斯抽采封孔器
CN203161287U (zh) 钻孔施工瓦斯涌出收集装置
CN220909684U (zh) 一种用于地浸采铀矿山多层矿体的封隔开采系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20141119