CN105317456A - 一种防积水、积渣瓦斯抽采管路及方法 - Google Patents

Abstract

一种防积水、积渣瓦斯抽采管路及方法，抽采管路主要由抽采总管、抽采支管、储水管、联络管、进气口、出水口、放水管、水位控制器等组成。抽采总管始终处于负压状态，当瓦斯进行抽采时，储水管连接抽采总管的阀门处于打开状态，进气口和出水口的阀门处于关闭状态，瓦斯在抽采负压的作用下先经过储水管，再经过联络管，最终进入到抽采总管中，而钻孔中的水和煤渣在自身的重力作用下停留在储水管中。当需要进行排水时，将储水管连接抽采总管的阀门关闭，打开进气口和出水口的阀门，水和煤渣由放水管排出。其系统简单、放水效率高、储水量大，可实现安全、高效、稳定的瓦斯抽采。

Description

一种防积水、积渣瓦斯抽采管路及方法

技术领域

本发明涉及煤矿瓦斯抽采的设备，尤其是一种适用于瓦斯抽采中的防积水、积渣瓦斯抽采管路及方法。

背景技术

中国工程院《国家能源发展战略2030～2050》报告提出2050年煤炭年产量控制在30亿吨，煤炭将长期是我国的主导能源。近年来，随着我国煤炭开采深度逐渐加大，煤和瓦斯突出等灾害与日俱增，严重威胁着煤矿安全生产。采用预抽煤层瓦斯是目前采用的瓦斯治理方法，由于地面钻井瓦斯抽采受地质条件、煤层赋存条件等因素的限制，大多数矿区无法适用，因此井下瓦斯抽采是我国高突矿井瓦斯治理的主要手段。但在抽采过程中由于抽采负压的作用，不但会抽出钻孔内的瓦斯气体，同时也会将煤体中的水和煤渣抽出。随着大量的水和煤渣积聚在抽采管路中，增加了瓦斯抽采系统负担，使得抽采泵的抽采功率增大，降低了抽采效率。

现有的技术是在每个瓦斯抽采支路上开设排水器，排水器上设置有放水阀，定期打开这些放水阀，使得瓦斯抽采管路中的积水、积渣依靠自身的重力排出。由于大量的放水器的存在，使得需要大量的人力去定期的放水，且在排水、排渣的工程中容易造成排管路的堵塞，可靠性太低。

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种结构简单、操作方便、使用效果好的防积水、积渣瓦斯抽采管路。

技术方案：本发明的防积水、积渣瓦斯抽采管路，包括抽采总管、抽采支管，在抽采总管和抽采支管之间连接有储水管，所述的储水管经三通联络管与抽采总管相连，储水管由三通管和连接在三通管两侧的引流管构成，两侧引流管的管壁上分别设有与多个与抽采支管相连的入口，储水管的两端分别设有端盖，一侧端盖上设有进气口和与放水管相连的出水口，进气口上设有进气阀门、出水口上设有排水渣阀门；所述联络管与储水管连接处设有采气阀门。

所述的联络管内设有水位控制器。

所述在抽采总管(1)和抽采支管之间连接的储水管至少有一组。

所述的抽采支管和放水管均为钢丝增强软管。

上述管路的防积水、积渣瓦斯抽采方法，包括如下步骤：

a.将储水管安装在抽采总管的下部，通过联络管与抽采总管连通；将一端连接在各钻孔PVC管上的多根抽采支管的另一端分别连接到储水管上的多个入口上；

b.瓦斯抽采时，关闭进气阀门和排水渣阀门，打开采气阀门，钻孔中的瓦斯经抽采支管先进入储水管，再经过联络管进入抽采总管，从钻孔中流出的水和渣沉积在储水管中；

c.当储水管中的积水高度漫过水位控制器时，水位控制器报警，此时关闭采气阀门，打开进气阀门和排水渣阀门，储水管中的积水和沉积物经出水口流出，并经放水管引入指定地点；

d.储水管中的积水和沉积物排出后，关闭进气阀门和排水渣阀门，打开采气阀门，继续瓦斯抽采。

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明从整个抽采管路系统着手，提供的防积水、积渣瓦斯抽采管路不需要设置大量的放水器，只需每隔一段距离设置一个储水管，积水、积渣顺着放水管排出，使得整个排水、排渣过程变的简单顺畅。多个钻孔共用一个储水管。需要放水时，钻孔中的水、煤渣顺着放水管排出。随着大量的水和煤渣被排出，减小了瓦斯抽采系统负担，使得抽采管路的稳定性和效率大大提高，瓦斯抽采得以持续稳定的进行。本发明与现有技术相比，管路结构简单、稳定好、成本低廉、便于安装，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的防积水积渣瓦斯抽采管路单个结构示意图。

图2是本发明的防积水积渣瓦斯抽采管路多个结构示意图。

图1中：1－抽采总管，2－抽采支管，3－PVC管，4－储水管，5－放水管，6－进气口，7－出水口，8－法兰盘，9－采气阀门，10－进气阀门，11－排水渣阀门，12－水位控制器，13—联络管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

本发明的防积水、积渣瓦斯抽采管路，主要由抽采总管1、抽采支管2、储水管4构成；在抽采总管1和抽采支管2之间连接有储水管4，抽采总管1和抽采支管2之间连接的储水管4至少有一组，根据现场实际情况设置一组或多组。所述的储水管4经三通联络管13与抽采总管1相连，联络管13内设有水位控制器12。储水管4由三通管和连接在三通管两侧的引流管构成，两侧引流管的管壁上分别设有与多个与抽采支管2相连的入口，储水管4的两端分别设有端盖，一侧端盖上设有进气口6和与放水管5相连的出水口7，进气口6上设有进气阀门10、出水口7上设有排水渣阀门11；所述联络管13与储水管4连接处设有采气阀门9。所述的抽采支管2和放水管5均为钢丝增强软管。

本发明的防积水、积渣瓦斯抽采方法，具体步骤如下：

a.将储水管4安装在抽采总管1的下部，通过联络管13与抽采总管1连通；将一端连接在各钻孔PVC管3上的多根抽采支管2的另一端分别连接到储水管4上的多个入口上；

b.瓦斯抽采时，关闭进气阀门10和排水渣阀门11，打开采气阀门9，钻孔中的瓦斯经抽采支管2先进入储水管4，再经过联络管13进入抽采总管1，从钻孔中流出的水和渣沉积在储水管4中；

c.当储水管4中的积水高度漫过水位控制器12时，水位控制器12报警，此时关闭采气阀门9，打开进气阀门10和排水渣阀门11，储水管4中的积水和沉积物经出水口7流出，并经放水管5引入指定地点；

d.储水管4中的积水和沉积物排出后，关闭进气阀门10和排水渣阀门11，打开采气阀门9，继续瓦斯抽采。

按图1图2所示安装好整个瓦斯抽采管路，安装后的初始的抽采阶段，采气阀门9处于打开状态，进气阀门10、排水渣阀门11均处于闭合状态，煤层中的瓦斯在抽采负压的作用下从放置在于钻孔的PVC管中通过抽采支管2进入储水管4中，再经过联络管13，最终进入抽采总管1中。钻孔中的水、煤渣也会在抽采负压的作用下通过抽采支管2进入储水管4中，并在自身的重力的作用下会一直停留在储水管4。如若储水管4中的积水过多，积水会漫过水位控制器12，在持续上升积水的作用下，水位控制器12由原先的打开状态变为关闭状态，阻碍积水的继续上升，保证了抽采总管1不进积水，当积水液面低于水位控制器12时，该开关又恢复正常的倾斜状态。在经过一段时间的抽采，储水管4积蓄了大量的水、煤渣，此刻关闭采气阀门9，打开进气阀门10、排水渣阀门11，储水管4中水、煤渣会顺着放水管5排出，当储水管4中水、煤渣被清空后，关闭10、排水渣阀门11，打开采气阀门9，继续对钻孔进行瓦斯抽采。再以同样的方式完成下一组钻孔排水、排渣工作，如此反复循环。

Claims (5)

1.一种防积水、积渣瓦斯抽采管路，包括抽采总管（1）、抽采支管（2），其特征在于：在抽采总管（1）和抽采支管（2）之间连接有储水管（4），所述的储水管（4）经三通联络管（13）与抽采总管（1）相连，储水管（4）由三通管和连接在三通管两侧的引流管构成，两侧引流管的管壁上分别设有与多个与抽采支管（2）相连的入口，储水管（4）的两端分别设有端盖，一侧端盖上设有进气口（6）和与放水管（5）相连的出水口（7），进气口（6）上设有进气阀门（10）、出水口（7）上设有排水渣阀门（11）；所述联络管（13）与储水管（4）连接处设有采气阀门（9）。

2.根据权利要求1所述的一种防积水、积渣瓦斯抽采管路，其特征在于：所述的联络管（13）内设有水位控制器（12）。

3.根据权利要求1所述的一种防积水、积渣瓦斯抽采管路，其特征在于：所述在抽采总管（1）和抽采支管（2）之间连接的储水管（4）至少有一组。

4.根据权利要求1所述的一种防积水、积渣瓦斯抽采管路，其特征在于：所述的抽采支管（2）和放水管（5）均为钢丝增强软管。

5.根据权利要求1所述管路的防积水、积渣瓦斯抽采方法，其特征在于包括如下步骤：

a.将储水管（4）安装在抽采总管（1）的下部，通过联络管（13）与抽采总管（1）连通；将一端连接在各钻孔PVC管（3）上的多根抽采支管（2）的另一端分别连接到储水管（4）上的多个入口上；

b.瓦斯抽采时，关闭进气阀门（10）和排水渣阀门（11），打开采气阀门（9），钻孔中的瓦斯经抽采支管（2）先进入储水管（4），再经过联络管（13）进入抽采总管（1），从钻孔中流出的水和渣沉积在储水管（4）中；

c.当储水管（4）中的积水高度漫过水位控制器（12）时，水位控制器（12）报警，此时关闭采气阀门（9），打开进气阀门（10）和排水渣阀门（11），储水管（4）中的积水和沉积物经出水口（7）流出，并经放水管（5）引入指定地点；

d.储水管（4）中的积水和沉积物排出后，关闭进气阀门（10）和排水渣阀门（11），打开采气阀门（9），继续瓦斯抽采。