CN106567680A - 一种防塌孔瓦斯抽放管及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防塌孔瓦斯抽放管，其技术方案的要点是：包括管身，所述管身的横断面为圆弧形，所述管身外侧壁上设有多个用于阻挡煤层塌陷的支撑片。本发明提供一种防塌孔瓦斯抽放管，能够有效避免瓦斯抽采孔垮塌、又不妨碍从煤层中抽采瓦斯。本发明的另一目的是提供一种抽放管的安装方法。

Description

一种防塌孔瓦斯抽放管及其安装方法

【技术领域】

本发明涉及一种防塌孔瓦斯抽放管及其安装方法。

【背景技术】

在煤层上打钻瓦斯抽采孔是目前释放煤层瓦斯的主要方式。但由于各地的煤层储存条件不同，煤层深孔钻进的难易程度差别较大，松软突出煤层在可采煤层中占有很大的比例。在这类煤层中打钻瓦斯抽采孔容易出现塌孔现象，不仅增加了瓦斯抽采难度，而且还容易导致安全事故频发,在地应力较高的区域上述现象尤为严重，煤矿井下钻打瓦斯抽放钻孔费时费力，一般情况下一百米的瓦斯钻孔需要连续作业6个小时才能完成,如果遇到塌孔现象，那么瓦斯钻孔就作废弃用,目前还没有一种能够较好解决瓦斯抽采孔垮塌的方法。

【发明内容】

本发明目的是克服现有技术中的不足，提供一种防塌孔瓦斯抽放管，能够有效避免瓦斯抽采孔垮塌、又不妨碍从煤层中抽采瓦斯。

本发明的另一目的是提供一种抽放管的安装方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种防塌孔瓦斯抽放管，包括管身，所述管身的横断面为圆弧形，所述管身外侧壁上设有多个用于阻挡煤层塌陷的支撑片。

优选的，所述支撑片有多个，且沿所述管身长度方向均布设置。

优选的，所述支撑片有多个，且沿所述管身长度方向呈螺旋状分布。

优选的，所述支撑片为6片或8片。

优选的，所述管身外径为50mm时，所述支撑片的高度为16mm、厚度为4mm。

优选的，所述管身外径为63mm时，所述支撑片的高度为18mm、厚度为4mm。

优选的，所述管身外径为75mm时，所述支撑片的高度为20mm、厚度为5mm。

优选的，所述支撑片上设有多个贯穿其两侧的通气孔。

优选的，所述支撑片横断面为矩形或圆弧形。

优选的，所述管身和支撑片均为聚氯乙烯材质制成。

一种防塌孔瓦斯抽放管的安装方法，包括如下步骤：

1)、在矿场煤层中打一个瓦斯排放钻孔，钻孔成型后，将上述抽放管的一端推入钻孔中，并逐节连接；

2)、用封孔材料，将钻孔口处抽放管的周边缝隙封堵，直至密封；

3)、抽放管的另一端与抽放装置连通，进行抽放瓦斯作业。

与现有技术相比，本发明有如下优点：

1)、本发明的一种防塌孔瓦斯抽放管，主要解决煤矿瓦斯抽放钻孔坍塌后无法抽采的问题,为了在瓦斯钻孔塌孔区域构建抽放通道，故设计支撑片构建连通通道，使瓦斯抽放正常运行，不至于造成瓦斯钻孔作废发生,防塌孔瓦斯抽放管采用一体成型，防塌孔瓦斯抽放管外侧沿长度方向设置多个支撑片，且对称分布，可沿管身外侧设计为片状均布设置，也可沿管身外侧呈螺旋状分布，不但减少瓦斯抽放管与钻孔壁接触面积，大大减少瓦斯抽放管插入钻孔阻力，省力易操作；

2)、本发明的一种防塌孔瓦斯抽放管，在瓦斯孔坍塌时支撑片可阻挡坍塌进一步发生，同时可预留出瓦斯气体抽放通道，保证整体瓦斯抽放的顺利，支撑片可设计为横断面为矩形或圆弧形，更加有效支撑瓦斯排放钻孔，即使在坍塌情况下也保留瓦斯排放通道，保证排放工作顺利进行，且延长了排放管的使用寿命；

3)、本发明的一种防塌孔瓦斯抽放管，配合特定瓦斯钻孔的孔径设计，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本；

4)、本发明的一种防塌孔瓦斯抽放管的安装方法，在钻孔完成后，及时插入防塌孔瓦斯抽放管，经封孔后抽放瓦斯，保证整个钻孔在有坍塌时仍正常进行瓦斯抽放。

【附图说明】

图1是本发明实施例1剖面示意图；

图2是本发明使用状态参考图；

图3是本发明实施例2剖面示意图；

图4是本发明剖面示意图；

图5是本发明侧视图；

图6是本发明在顶部坍塌时使用状态参考图；

图7是本发明在侧壁坍塌时使用状态参考图；

图8是本发明在整体坍塌时使用状态参考图。

【具体实施方式】

实施例1：

如图1所示的一种防塌孔瓦斯抽放管，包括管身1，所述管身1的横断面为圆弧形，所述管身1外侧壁上设有多个用于阻挡煤层3塌陷的支撑片2。防塌孔瓦斯抽放管配合支撑片设计，在瓦斯孔坍塌时，支撑片可阻挡坍塌进一步发生，同时可预留出瓦斯气体抽放通道，保证瓦斯抽放工作继续进行，另外支撑片能够分担管身在煤层坍塌时的承重负担，可保护管身，延长抽放管的使用寿命。

所述支撑片2有多个，且沿所述管身1长度方向均布设置。多个支撑片沿管身均布设置，便于一体加工成型，减少瓦斯抽放管与钻孔壁接触面积，方便排放管放入钻孔内，大大减少瓦斯抽放管插入钻孔阻力，省力易操作。

所述支撑片2为6片或8片。支撑片为均匀对称分布，优选为6片60度夹角分布，或8片45度夹角分布，

所述管身1外径为50mm时，所述支撑片的高度为16mm、厚度为4mm。本发明产品针对标准瓦斯钻孔孔径94mm的钻孔，可配合采用管身外径50mm，支撑片的高度为16mm、厚度为4mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。

所述管身1外径为63mm时，所述支撑片的高度为18mm、厚度为4mm。本发明产品针对标准瓦斯钻孔孔径113mm的钻孔，可配合采用管身外径63mm，支撑片的高度为18mm、厚度为4mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。

所述管身1外径为75mm时，所述支撑片的高度为20mm、厚度为5mm。本发明产品针对标准瓦斯钻孔孔径133mm的钻孔，可配合采用管身外径75mm，支撑片的高度为20mm、厚度为5mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。

如图4-5所示的所述支撑片2上设有多个贯穿其两侧的通气孔21。支撑片上设有多个通气孔，能够增加煤层塌陷时，瓦斯流通输送量，即使抽放管的某一段被煤层塌陷堵塞，瓦斯也能够借助旁侧连通的支撑片间隙，进行瓦斯排放抽空，优选的通气孔均布于支撑片上，通气孔的设置不会影响支撑片的结构强度。

所述支撑片2横断面为矩形或圆弧形。支撑片的一侧与管身垂直连接，支撑片的横断面为矩形时，支撑片为片状，成本较低，且易于加工一体成型，优选的支撑片的横断面为圆弧形时，支撑片的在煤层坍塌时，支撑强度更好，支撑片间隙不易被添堵，更好的预留瓦斯排放通道。

所述管身2和支撑片2均为聚氯乙烯材质制成。聚氯乙烯材料具有低成本、高韧性、耐冲击和耐腐蚀等特点，适合矿区井下作业。

实施例2：

如图3所示的一种防塌孔瓦斯抽放管，包括管身1，所述管身1的横断面为圆弧形，所述管身1外侧壁上设有多个用于阻挡煤层3塌陷的支撑片2。防塌孔瓦斯抽放管配合支撑片设计，在瓦斯孔坍塌时，支撑片可阻挡坍塌进一步发生，同时可预留出瓦斯气体抽放通道，保证瓦斯抽放工作继续进行，另外支撑片能够分担管身在煤层坍塌时的承重负担，可保护管身，延长抽放管的使用寿命。

所述支撑片2有多个，且沿所述管身1长度方向呈螺旋状分布。多个支撑片沿管身外侧呈螺旋状分布，螺旋状结构的支撑片结构支撑性更好，能够防止任意侧煤层的坍塌，有效分担管身承重，保证在煤层坍塌时预留瓦斯排放通道，还能有效保护管身，延长其使用寿命。

所述支撑片2为6片或8片。支撑片为均匀对称分布，优选为6片60度夹角分布，或8片45度夹角分布，

所述管身1外径为50mm时，所述支撑片的高度为16mm、厚度为4mm。本发明产品针对标准瓦斯钻孔孔径94mm的钻孔，可配合采用管身外径50mm，支撑片的高度为16mm、厚度为4mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。

所述管身1外径为63mm时，所述支撑片的高度为18mm、厚度为4mm。本发明产品针对标准瓦斯钻孔孔径113mm的钻孔，可配合采用管身外径63mm，支撑片的高度为18mm、厚度为4mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。

所述管身1外径为75mm时，所述支撑片的高度为20mm、厚度为5mm。本发明产品针对标准瓦斯钻孔孔径133mm的钻孔，可配合采用管身外径75mm，支撑片的高度为20mm、厚度为5mm规格的排放管，作业匹配度好，且能够控制瓦斯管的成本，使的在矿区被大量使用的抽放管，规格标准化，便于库存管理和采买，降低材料成本。

如图4-5所示的所述支撑片2上设有多个贯穿其两侧的通气孔21。支撑片上设有多个通气孔，能够增加煤层塌陷时，瓦斯流通输送量，即使抽放管的某一段被煤层塌陷堵塞，瓦斯也能够借助旁侧连通的支撑片间隙，进行瓦斯排放抽空，优选的通气孔均布于支撑片上，通气孔的设置不会影响支撑片的结构强度。

所述支撑片2横断面为矩形或圆弧形。支撑片的一侧与管身垂直连接，支撑片的横断面为矩形时，支撑片为片状，成本较低，且易于加工一体成型，优选的支撑片的横断面为圆弧形时，支撑片的在煤层坍塌时，支撑强度更好，支撑片间隙不易被添堵，更好的预留瓦斯排放通道。

所述管身2和支撑片2均为聚氯乙烯材质制成。聚氯乙烯材料具有低成本、高韧性、耐冲击和耐腐蚀等特点，适合矿区井下作业。

如图6-8所示，本发明的瓦斯抽放管，在煤层3顶部坍塌时,能保留抽放管侧方和下方的间隙5进行瓦斯持续排放，当煤层3侧壁坍塌时，能保留抽放管部分侧方和下方的间隙5进行瓦斯持续排放，当煤层3全部坍塌时，能保留抽放管下方的间隙5进行瓦斯持续排放，即使在某段支撑片的间隙都被封堵时，瓦斯仍能够通过支撑片上的通气孔将瓦斯排送出去，本发明抽放管供井下瓦斯气被抽放出去，通过多种设计方案保证排放工作顺利进行。

本发明的防塌孔瓦斯抽放管的安装方法，具体包括如下步骤：

1)、在矿场煤层3中，依规格设计要求打一个瓦斯排放钻孔，钻孔成型后，将对应规格的抽放管的一端推入钻孔中，并逐节连接抽放管，长度可以超过100米；

2)、用封孔材料4，将钻孔口处抽放管的周边缝隙封堵，直至密封，使瓦斯不能泄露出；

3)、抽放管的另一端与抽放装置连通，可以连续进行抽放瓦斯作业。

Claims (10)

1.一种防塌孔瓦斯抽放管，包括管身(1)，其特征在于：所述管身(1)的横断面为圆弧形，所述管身(1)外侧壁上设有多个用于阻挡煤层塌陷的支撑片(2)。

2.根据权利要求1所述的一种防塌孔瓦斯抽放管，其特征在于：所述支撑片(2)有多个，且沿所述管身(1)长度方向均布设置。

3.根据权利要求1所述的一种防塌孔瓦斯抽放管，其特征在于：所述支撑片(2)有多个，且沿所述管身(1)长度方向呈螺旋状分布。

4.根据权利要求1所述的一种防塌孔瓦斯抽放管，其特征在于：所述支撑片(2)为6片或8片。

5.根据权利要求1所述的一种防塌孔瓦斯抽放管，其特征在于：所述管身(1)外径为63mm时，所述支撑片的高度为18mm、厚度为4mm。

6.根据权利要求1所述的一种防塌孔瓦斯抽放管，其特征在于：所述管身(1)外径为75mm时，所述支撑片的高度为20mm、厚度为5mm。

7.根据权利要求1所述的一种防塌孔瓦斯抽放管，其特征在于：所述支撑片(2)上设有多个贯穿其两侧的通气孔(21)。

8.根据权利要求1所述的一种防塌孔瓦斯抽放管，其特征在于：所述支撑片(2)横断面为矩形或圆弧形。

9.根据权利要求1所述的一种防塌孔瓦斯抽放管，其特征在于：所述管身(2)和支撑片(2)均为聚氯乙烯材质制成。

10.权利要求1-9任一项所述的一种防塌孔瓦斯抽放管的安装方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)、在矿场煤层中打一个瓦斯排放钻孔，钻孔成型后，将上述抽放管的一端推入钻孔中，并逐节连接；

2)、用封孔材料，将钻孔口处抽放管的周边缝隙封堵，直至密封；

3)、抽放管的另一端与抽放装置连通，进行抽放瓦斯作业。