CN103967485B - 一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法，步骤包括：(a)打采集钻孔沟通地面和采空区；(b)将空心胶管缠绕到绕管机构上，放置于采集钻孔附近；(c)将空心胶管一端连接真空泵，另一端连接过滤器；(d)通过操作绕管机构把手，将空心胶管一端沿下放到采集钻孔孔底；(e)让真空泵开采集始工作，通过空心胶管向采空区进行抽气作业；(f)作业进行适当时间后，将采集袋套到真空泵上，采集气体；采集袋充满后，停止抽气作业，采集工作完成。本发明安全高效，且操作方便，能够准确确定煤自燃区域，且采集的指标气体纯度高，分析评价准确度高，对防灭火作业指导意义大。

Description

一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置

技术领域

本发明涉及一种煤矿采空区煤自燃指标气体采集方法及装置，尤其是一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置。

背景技术

在煤矿生产中，由于煤层回采速度相对较慢、遗留在采空区内的浮煤自然发火期短且较厚、采空区漏风严重等原因，国内很多矿井特别是资源整合矿井存在较为普遍的采空区煤自燃现象。为避免在煤层回采过程中发生采空区浮煤自燃，煤矿企业需要在煤层开采后及时向采空区进行注浆、注氮等防灭火作业。在进行上述作业过程中及完成之后，为了解防灭火效果，并对防灭火作业提供更科学可靠的指导，煤矿企业还需要对采空区进行及时跟踪监测。监测对象是在注浆、注氮之后采空区内所包含的气体，此类气体被称为指标气体。技术人员通过分析指标气体的成分和占比来综合判断采空区内防灭火效果等，并根据防灭火效果及时调整注浆、注氮方案。因此，为实现对指标气体的监测，需要对指标气体进行有效安全的采集。

但目前，还没有一种煤矿安全高效、操作简单的采空区煤自燃指标气体采集方法。

发明内容

本发明提供了一种安全高效、操作简单的煤矿采空区煤自燃指标气体采集方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法，包括以下步骤：

(a)在采空区上方地面开出采集钻孔，所述采集钻孔沟通所述地面和所述采空区；

(b)将空心胶管缠绕到绕管机构上，放置于所述采集钻孔附近，所述绕管机构包括绕管机构本体，绕管机构把手和绕管机构支架；

(c)将所述空心胶管远离所述采集钻孔的一端连接真空泵，所述真空泵采用发电机驱动；将所述空心胶管靠近所述采集钻孔的一端连接过滤器；

(d)通过操作所述绕管机构把手，将所述空心胶管连接所述过滤器的一端沿所述采集钻孔下放到孔底；

(e)启动所述发电机，让所述真空泵开始工作，通过所述空心胶管向所述采空区进行抽气作业；

(f)作业进行适当时间后，将采集袋套到所述真空泵上，采集气体；所述采集袋充满后，停止抽气作业，采集工作完成。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述绕管机构制造材料为塑料。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述空心胶管连接所述过滤器的一端与一段笔直棒体相捆绑，以便使所述空心胶管捋直，顺利下放到所述采集钻孔孔底。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述笔直棒体是空心的，固定套在空心胶管端头位置。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述笔直棒体长度为0.3-1.0m。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述笔直棒体制造材料为金属、金属合金、玻璃或塑料。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述空心胶管上刻有刻度，以便控制下放深度，并能准确确定其位置。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述空心胶管经过一个滑轮组放入所述采集钻孔内。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述空心胶管经过一个静滑轮放入所述采集钻孔内。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述滑轮组或静滑轮在作业时固定于所述采集钻孔上方。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述真空泵包括一个电动机和一个泵。

在上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法中，所述过滤器为防尘过滤器。

一种用于实施上述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法的采集装置，包括所述空心胶管、绕管机构、真空泵、发电机和过滤器。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

①本发明提供的煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置，由于通过从地面开出采集钻孔，直接通到注浆、注氮位置采集指标气体，因此，本发明更加安全性，采集效率更高。

②本发明提供的煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置，由于采用有刻度的空心胶管采集指标气体，因此，本发明可以有效确定指标气体采集位置，进而确定煤自燃区域，更有效的指导防灭火作业。

③本发明提供的煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置，由于采用绕管机构来固定空心胶管，控制空心胶管的收放，因此，本发明操作更方便。

④本发明提供的煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置，由于在空心胶管端头安装有防尘过滤器，因此，本发明能够有效控制指标气体的纯度，提高分析评价的准确性。

⑤本发明提供的煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置，由于在空心胶管端头捆绑笔直棒体或直接接入空心棒体，能够有效避免由于采集钻孔空间较小而容易发生空心胶管卡住的问题，因此，本发明可以保证采用采集钻孔和空心胶管作业的效率。

⑥本发明提供的煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置，由于采用滑轮组或静滑轮架设在采集钻孔上方控制空心胶管下放，因此，本发明操作更方便轻松，有效降低技术人员作业强度。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明煤矿采空区煤自燃指标气体地面采集装置及布置示意图。

图中标记为：1-空心胶管，2-绕管机构，201-绕管机构本体，202-绕管机构把手，203-绕管机构支架，3-真空泵，4-发电机，5-过滤器，6-地面，7-钻孔，8-采空区。

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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1，是本发明煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法及装置的优选实施例。

所述煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法，包括以下步骤：

(a)在采空区8上方地面6开出采集钻7，所述采集钻孔7沟通所述地面6和所述采空区8；

(b)将空心胶管1缠绕到绕管机构2上，放置于所述采集钻孔7附近，所述绕管机构2包括绕管机构本体201，绕管机构把手202和绕管机构支架203；

(c)将所述空心胶管1远离所述采集钻孔7的一端连接真空泵3，所述真空泵3采用发电机4驱动；将所述空心胶管1靠近所述采集钻孔7的一端连接过滤器5；

(d)通过操作所述绕管机构把手202，将所述空心胶管1连接所述过滤器5的一端沿所述采集钻孔7下放到孔底；

(e)启动所述发电机4，让所述真空泵3开始工作，通过所述空心胶管1向所述采空区8进行抽气作业；

(f)作业进行适当时间后，将采集袋套到所述真空泵3上，采集气体；所述采集袋充满后，停止抽气作业，采集工作完成。

在本实施例中，所述绕管机构2制造材料为塑料。

在本实施例中，所述空心胶管1连接所述过滤器5的一端与一段笔直棒体相捆绑，以便使所述空心胶管1捋直，顺利下放到所述采集钻孔7孔底。

在本实施例中，所述笔直棒体长度为0.3-1.0m，优选0.5m。

在本实施例中，所述笔直棒体制造材料为金属或金属合金，优选钢材。

在本实施例中，所述空心胶管1上刻有刻度，以便控制下放深度，并能准确确定其位置。

在本实施例中，所述空心胶管1经过一个滑轮组放入所述采集钻孔7内。

在本实施例中，所述滑轮组在作业时固定于所述采集钻孔上方。

在本实施例中，所述真空泵3包括一个电动机和一个泵。

在本实施例中，所述过滤器5为防尘过滤器。

所述用于实施本实施例中煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法的采集装置，包括所述空心胶管1、绕管机构2、真空泵3、发电机4和过滤器5。

在其他实施例中，所述笔直棒体是空心的，固定套在空心胶管1端头位置。

在其他实施例中，所述空心胶管1经过一个静滑轮放入所述采集钻孔7内。

在其他实施例中，所述笔直棒体制造材料为塑料。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法，其特征在于：包括以下步骤：

(a)在采空区(8)上方地面(6)开出采集钻孔(7)，所述采集钻孔(7)沟通所述地面(6)和所述采空区(8)；

(b)将空心胶管(1)缠绕到绕管机构(2)上，放置于所述采集钻孔(7)附近，所述绕管机构(2)包括绕管机构本体(201)，绕管机构把手(202)和绕管机构支架(203)；

(c)将所述空心胶管(1)远离所述采集钻孔(7)的一端连接真空泵(3)，所述真空泵(3)连接有发电机(4)；将所述空心胶管(1)靠近所述采集钻孔(7)的一端连接过滤器(5)；

(d)通过操作所述绕管机构把手(202)，将所述空心胶管(1)连接所述过滤器(5)的一端沿所述采集钻孔(7)下放到孔底；

(e)启动所述发电机(4)，让所述真空泵(3)开始工作，通过所述空心胶管(1)向所述采空区(8)进行抽气作业；

(f)作业进行适当时间后，将采集袋套到所述真空泵(3)上，采集气体；所述采集袋充满后，停止抽气作业，采集工作完成。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法，其特征在于：所述空心胶管(1)连接所述过滤器(5)的一端与一段笔直棒体相捆绑，以便使所述空心胶管(1)捋直，顺利下放到所述采集钻孔(7)孔底。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法，其特征在于：所述空心胶管(1)上刻有刻度，以便控制下放深度，并能准确确定其位置。

4.根据权利要求1-2任一所述的一种煤矿采空区煤自燃指标气体地面钻孔采集方法，其特征在于：所述空心胶管(1)经过一个滑轮组放入所述采集钻孔(7)内。